Welche Baumaterialien werden im Bauwesen verwendet?
Es gibt viele Arten von Baumaterialien, die im Bauwesen verwendet werden, z. B. Beton, Stahl, Holz und Mauerwerk. Jedes Material hat unterschiedliche Eigenschaften wie Gewicht, Festigkeit, Haltbarkeit und Kosten, die es für bestimmte Anwendungen geeignet machen. Die Wahl der Baumaterialien richtet sich nach den Kosten und der Effektivität, mit der sie den auf das Bauwerk einwirkenden Lasten und Spannungen standhalten. Als Bauingenieurin entscheide ich gemeinsam mit meinen Kunden über die Art der Materialien, die bei jedem Projekt in Abhängigkeit von der Größe und Nutzung des Gebäudes verwendet werden.
Die Herstellung von Baumaterialien ist eine gut etablierte und standardisierte Industrie, die in der Lage ist, eine zuverlässige Versorgung mit hochwertigen Materialien für unsere Bauwerke zu gewährleisten.
Zu den Aufgaben des Bauingenieurs gehört es, die Projektspezifikationen zu erstellen, in denen alle Baumaterialien sowie die geltenden Normen und Vorschriften aufgeführt sind, die einzuhalten sind. Dies ist ein entscheidender Teil jedes Projekts, um die Qualität und die Eigenschaften der zu verwendenden Materialien festzulegen.
Baumaterialien lassen sich im Allgemeinen in zwei Kategorien einteilen: Natürliche Baustoffe wie Stein und Holz und künstlich hergestellte Baustoffe wie Beton und Stahl. Beide Kategorien erfordern in der Regel ein bestimmtes Maß an Vorbereitung oder Behandlung, bevor sie für eine strukturelle Anwendung verwendet werden können. Nachfolgend finden Sie eine Liste der Materialien, die ich am häufigsten in technischen Beratungsprojekten verwendet habe.
Beton:
Beton ist ein Verbundwerkstoff, der durch Mischen von Zement, Zuschlagstoffen wie Sand und Schotter und Wasser hergestellt wird. Die Eigenschaften von Beton hängen von den Mischungsverhältnissen ab, die bei der Herstellung verwendet werden. Daher ist es üblich, dass Betonlieferanten die Materialeigenschaften und Testergebnisse für jedes Betonstück angeben.
Frischer Beton kann in Schalungen gegossen werden, um jede beliebige Form anzunehmen, und braucht Zeit, um zu einem steinähnlichen Material auszuhärten. Es dauert bis zu 7 Tage, bis Beton den größten Teil seiner Festigkeit erreicht hat, und es muss besonders auf die Aushärtung geachtet werden, um Risse oder eine Verringerung der Kapazität zu vermeiden. Beton ist sehr vielseitig und das Material der Wahl für Anwendungen, die eine Kombination aus Festigkeit und Haltbarkeit erfordern. Beton ist beispielsweise ein ausgezeichnetes Material für Fundamente, bei denen das Gewicht des Bauwerks auf den Boden trifft. Dies erfordert Festigkeit, um die Last zu tragen, und Haltbarkeit, um dem Kontakt mit dem umgebenden Boden standzuhalten.
Beton ist sehr stark, wenn er Druckbelastungen ausgesetzt ist, aber er ist spröde und hat eine begrenzte Zugfestigkeit. In Verbindung mit Bewehrungsstahl ist Stahlbeton stärker und eignet sich besser für eine Vielzahl von Bauwerken wie hohe mehrstöckige Gebäude, Brücken, Straßen, Tunnel und viele andere Anwendungen.
Stahl:
Stahl ist einer der stärksten verfügbaren Baustoffe mit ausgezeichneter Zug- und Druckfestigkeit. Aufgrund seines hohen Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht ist er ideal für den Bau von hohen Gebäuden und großen Industrieanlagen. Baustahl ist in Standardformen wie Winkeln, I-Trägern und C-Kanälen erhältlich. Diese Formen können zusammengeschweißt oder mit hochfesten Schrauben verbunden werden, um Strukturen zu schaffen, die großen Kräften und Verformungen standhalten.
Stahl ist ein relativ teures Baumaterial, so dass es in der Verantwortung des Bauingenieurs liegt, wirtschaftliche Größen und Formen entsprechend den tatsächlichen Belastungen des Gebäudes zu wählen, um eine Überplanung zu vermeiden. Wegen der höheren Kosten für Stahl fragen mich unsere Kunden oft, ob es eine Möglichkeit gibt, das Gewicht und die Größe einiger Stahlteile in der Struktur zu reduzieren. Dies ist möglich, wenn die Lasten auf die Bauteile reduziert und/oder zusätzliche vertikale Stützen eingeführt werden können. Der Einbau von Stahl ist im Vergleich zu Beton weniger zeitaufwändig und kann in jeder Art von Umgebung durchgeführt werden.