Constructing Environments Logbook

33
Week 1 – Knowledge Map Week 1 Static Loads Occupancy Loads Snow Loads Rain Loads Impact Loads Settlement Loads Ground Pressure Water Pressure Thermal Stresses Dynamic loads Wind Loads Earthquake Loads Compression Tension

description

Final Logbook Submission Constructing Environments University of Melbourne

Transcript of Constructing Environments Logbook

Page 1: Constructing Environments Logbook

Week  1  –  Knowledge  Map    

     

Week  1  

Static  Loads  

Occupancy  Loads  

Snow  Loads  

Rain  Loads  Impact  Loads  

Settlement  Loads  

Ground  Pressure  

Water  Pressure  

Thermal  Stresses  

Dynamic  loads  

Wind  Loads  

Earthquake  Loads  

Compression  

Tension  

Page 2: Constructing Environments Logbook

Week  1  Tutorial    In  this  first  tutorial  we  were  given  the  task  of  constructing  a  tower  out  of  MDF  that  had  to  adhere  to  the  following:  It  had  to  be  able  to  fit  a  toy  dog  inside  it  and  be  as  tall  as  you  could  possibly  make  it.    Whilst  constructing  our  entryway  we  went  with  a  beam  tied  with  a  piece  of  elastic  rather  than  an    arch,  which  may  not  have  been  the  most    appropriate  option,  and  this  is  why:      à      

       

   

                                                           The  Beam    Following  the  completion  of  the  tower  we  experimented  with  removing  more  and  more  blocks    and  testing  if  the  structure  would  still  stand,  and  it    did.  This  is  due  to  the  Load  Paths  in  the  structure      à                        

     

                             Removed  Blocks  

Using  an  arch,  the  forces  of  above  blocks  would  spread  along  it  evenly  and  down  to  the  ground  

Because  we  used  a  beam;  it  was  very  weak  in  the  middle  and  started  to  bend  and  collapse,  due  to  the  weight  of  the  blocks.  

To  avoid  this  we  applied  weight  forces  to  either  side  to  strengthen  the  beam  and  stop  it  collapsing  

This  event  can  be  explained  using  load  paths,  all  of  the  forces  of  the  blocks  take  certain  paths  to  the  ground,  and  when  there  are  multiple  paths,  not  all  of  them  are  being  used.  So  many  blocks  can  be  removed  and  the  structure  will  still  stand.  

Page 3: Constructing Environments Logbook

Week  2  –  Knowledge  Map    

     

Week  2  

Structural  Systems  

Solid  Structures  

Surface    

Skeletal  Systems   Membranes   Hybrid  

ESD  strategies  

Local  Materials  

Material  EfQiency  

Thermal  Mass  

Solar  Energy  

Wind  Energy  

Smart  Sun  Design  

Insulation  

Water  Harvesting  

Cross  Ventilation  Night  Air  

Purging  

Structural  Joints  

Roller  Joint  

Pin  Joint  

Fixed  Joint  

Page 4: Constructing Environments Logbook

Week  2  Tutorial    In  this  tutorial  we  were  given  a  single  sheet  of  balsawood  and  were  instructed  to  build  a  structure  tall  enough  to  reach  the  roof  using  glue  and/or  tape  to  hold  it  together.    We  went  with  a  triangular  shaped  base  to  hold    up  the  3  sides  extending  up  to  one  point.  The  use  of  the  triangular  base  was  to  turn  the  point  loads  on    the  ground  into  a  more  spread  out  load  and  to  join  all    3  sides  together  to  create  a  more  stable  structure      à    

   

   

   

 

                                                     Triangular  Base    Following  the  completion  and  gluing  of  the  tower  it  was  noticeable  that  it  had  begun  to  buckle  and  bend  in  various  directions  out  of  place.  This  would  have  had  to  do  with  the  weight  forces  of  the  materials  acting  on    the  balsawood,  a  very  flimsy  material.    ê  

           

     

                                                                                                                                                                                                         

                                                                                                                                                                                                                                                           

With  3  point  loads  the  structure  would  have  collapsed  almost  immediately,  so  by  joining  the  sides  together  we  could  spread  the  load  out  and  avoid  the  sides  from  collapsing.  

Top  View   Side  View  

Because  the  Balsawood  is  so  weak  and  bendy,  the  weight  of  materials  and  gravity  forces  began  to  put  it  out  of  shape.  This  made  the  wood  go  from  straight  to  bent.  

Buckling  Tower  

Page 5: Constructing Environments Logbook

Week  3  –  Knowledge  Map                          

Week  3  

Structural  Elements  

Strut  Beam  

Tie  

Panel  

Slab  

Bricks  

Vertical  Horizontal  

Perpend  

Bed  Joint  

Stone  

Sedimentary  

Metamorphic  

Igneous  

Footings  &  Foundations  

Deep  Footings  

Shallow  Footings  

Pad  Footing  

Strip  Footing  

Raft  Foundation  

Page 6: Constructing Environments Logbook

Site  Visits  –  Melbourne  University    Underground  Car  Park  

                               

             Arts  West    

                       

             

All  of  these  structures  are  independent  of  each  other  within  this  car  park.  During  construction  the  pad  would  be  placed  first  followed  by  the  column  itself.  The  steel  that  is  located  inside  the  column  has  the  purpose  of  stopping  the  tension  and  compression  forces  from  making  it  collapse.    

Steel  is  useful  in  this  situation  as  it  is  very  high  in  tension  whereas  the  concrete  is  weak  in  tension.  

This  section  of  the  Arts  West  building  features  a  truss  like  structure  being  supported  at  both  ends.  The  truss  would  be  used  to  add  further  structural  support  to  the  building.  Also  there  are  a  series  of  steel  beams  being  held  up  by  columns  as  a  way  to  keep  the  roof  of  this  structure  standing.    

It  is  assumed  that  as  the  structure  is  featured  outside,  it  would  be  subject  to  a  lot  of  wind.  Therefore  fixed  joints  would  most  likely  be  used  in  this  situation  to  avoid  movement  in  all  directions.  

Page 7: Constructing Environments Logbook

Staircase                                        

     North  Court  Membrane  

                                   

             

This  Staircase  has  been  made  out  of  galvanized  steel  in  order  to  avoid  rusting.  The  main  visible  structural  component  of  the  stairs  is  the  cables  that  stretch  from  the  stairs  to  a  cantilever  coming  out  of  a  nearby  building.  

Whether  these  cables  are  in  use  structurally  or  not  is  unknown  ,  it  may  be  part  of  the  structural  system  or  the  aesthetic  system.  They  are  held  in  place  by  a  series  of  pin  joints.  Pin  joints  are  used  here  to  allow  slight  movement  in  the  stairs  due  to  the  amount  of  people  going  up  or  down  them.  

The  membrane  at  North  Court  is  a  kind  of  hybrid  structure  using  some  form  of  material  for  the  membrane  and  steel  rings  and  cables  connecting  it  to  the  ground  in  the  center.    It  uses  pin  joints  here  as  the  uplift  from  the  wind  would  create  a  lot  of  movement,  and  the  pin  joints  allow  for  that  movement.  

Columns  are  on  either  side  of  the  membrane  leaning  on  an  angle  that  will  be  taking  a  lot  of  compression  from  the  membrane  pushing  down  on  them.  

Page 8: Constructing Environments Logbook

Swimming  Center                                  

     Pavilion  Building  

                             

Old  Geology  South                        

 

This  building  utilizes  many  materials  in  its  exterior,  some  being  brick,  glass,  steel,  concrete  and  aluminum  framing.  One  thing  that  would  have  been  considered  when  constructing  this  building  is  what  issues  the  structure  would  be  affected  by  e.g  –  the  humidity,  corrosion,  and  water  damage.  These  water  related  issues  would  have  been  overcome  by  the  use  of  waterproof  flashing  to  guide  the  water  out  of  the  building  to  avoid  it  seeping  into  the  materials.  

Another  factor  in  the  construction  of  this  building  would  be  how  to  maneuver  large  objects  in  and  out  of  the  building.  That  is  why  a  portal  frame  was  used,  and  because  the  glass  would  be  removed  for  those  tasks  it  would  have  to  not  be  load  bearing  and  therefore  just  part  of  the  enclosure  system.  

There  was  an  old  building  in  the  location  of  this  new  building  and  while  destructing  the  old  section  movement  in  footings  has  to  be  considered.  The  base  of  the  building  is  built  with  concrete  stumps  leading  into  pad  footings  located  1  meter  underground.    The  building  uses  timber  strut  framing  for  its  walls  as  they  are  a  cheaper  alternative  to  steel  framing.  

This  building  section  consists  of  a  glazing  unit  around  the  door  area.  Due  to  the  large  amount  of  glass  this  section  would  only  be  part  of  the  enclosure  system.  All  of  the  load  from  the  above  roof  would  be  transferred  down  through  brick  and  steel  framing  in  the  wall.  

Page 9: Constructing Environments Logbook

Outdoor  Place                              

   Lot  6    

                             

                             

This  Outdoor  seating  area  is  made  predominately  out  of  timber,  with  concrete  footings  below  the  structure.  There  are  columns  that  hold  up  beams  and  an  overhanging  roof.  Due  to  there  potentially  being  lots  of  uplift  from  the  wind,  fixed  joints  are  used  to  prevent  the  timber  from  moving.  There  is  also  a    cantilever  that  features  in  the  structure  as  part  of  the  roofing.  

The  basement  of  this  building  consists  of  concrete  walls  holding  back  soil  and  concrete  steel  reinforced  slabs  for  the  floor.  Pre-­‐cast  concrete  columns  were  then  put  in  place.  The  exterior  of  the  building  is  made  of  large  pre-­‐cast  concrete  panels  leaving  window  spaces.    There  is  a  cantilever  that  stretches  out  12  meters  over  3  floors  and  is  made  of  steel  framing.  There  is  also  a  steel  tube  that  runs  diagonally  down  the  cantilever  to  transfer  the  loads  to  the  ground.  

Page 10: Constructing Environments Logbook

Week  3  –  E-­‐Learning    

                               

                                     

       

This  weeks  E-­‐Learning  talked  about  structural  elements.  These  elements  were:  Strut,  Tie,  Beam,  Panel  and  Slab.  A  strut  is  a  column  that  is  used  in  compression  whereas  a  Tie  is  used  in  tension,  objects  in  tension  and  compression  can  be  used  to  together  to  create  a  stronger  structure.    Beams  however  experience  both  Tension  and  Compression  forces  at  the  same  time.  A  beam  slightly  bends  in  the  center  when  a    load  is  placed  on  it.  This  puts  the  top  of  the  beam  under  tension  forces  and  the  bottom  of  the  beam  under  compression  forces.  

Also  mentioned  in  the  E-­‐Learning  were  the  categories  of  stone  and  how  they  are  formed.  Igneous  Stone  is  formed  when  molten  rock/lava  cools.  Sedimentary  Stone  is  formed  when  accumulated  particles  are  subjected  to  moderate  pressure.  Metamorphic  Stone  is  formed  when  a  sedimentary  or  igneous  stone  is  subjected  to  pressure  or  high  temperature.  

Footings  and  Foundations  were  mentioned  and  how  the  various  types  were  used.  Footings  were  separated  into  two  categories:  shallow  footings  and  deep  footings.  Some  footings  were:  Pad  Footings  that  are  used  to  spread  a  point  load  over  a  wide  area  of  ground,  and  Strip  Footings  that  are  used  when  loads  from  walls  are  spread  in  a  linear  manner.  

Page 11: Constructing Environments Logbook

Week  4  -­‐  Knowledge  Map

Week  4  

Beam  Cantilever  Span  Spacing  

Concrete  

In  Situ  

Pre-­‐Cast  

Joints  

Construction  Joints  Control  

Joints  

Structural  Joints  

Floor  &  Framing  Systems  

Timber  Systems  

Steel  Systems  Concrete  Systems  

Distance  between  two  structural  supports  

Repeating  Distance  between  

a  series  of  elements  

A  horizontal  Structural  element  

When  a  structural  element  is  only  supported  at  one  

end  

Structural  purposes  –  

footings,  retaining  walls  

Retaining  walls,  walls,  columns  

 

Pavilion  Building  

Hybrid  

Timber  

Steel  

Page 12: Constructing Environments Logbook

   Week  4  –  Tutorial        In  this  weeks  tutorial  we  talked  about  the  content  that  the  quiz  included  and  expanded  on  concrete,  bricks  and  also  about  some  framing  terminology.  

                         

                       A  strut  can  be  best  described  as  a  steel  column  that  is  used  mainly  to  resist  longitudinal  compression  in  wall,  floor  and  roofing  systems.  (Ching,  2008)    

                   

         

We  talked  about  bricks  and  the  terminology  used  when  talking  about  bricks.  These  terms  can  also  apply  to  other  forms  of  concrete  such  as  concrete  blocks.    The  sketch  at  right  shows  layers  of  bricks  and  the  terminology  mentioned  above.  

The  image  at  left  displays  a  concrete  block  with  holes  in  the  middle.  The  purpose  of  this  hole  is  to  allow  for  reinforcement  rods  to  be  installed  for  added  strength  

In  Situ  and  Pre-­‐Cast  are  the  two  main  classes  of  concrete.  One  is  formed  on  site  and  the  other  is  off  site,  respectively.  The  main  difference  between  the  two  is  that  Pre-­‐Cast  will  better  quality.    

In  Situ  Concrete  is  usually  used  for  footings  and  retaining  walls  whereas  other  walls  and  columns  are  usually  Pre  Cast.  

Pre-­‐Cast  concrete  being  stacked  

Page 13: Constructing Environments Logbook

Week  4  –  E-­‐Learning    Span  and  Spacing  Span  is  the  distance  measured  between  two  structural  supports  Spacing  is  the  repeating  distance  between  a  series  of  similar  elements.  

                   

 Floor  and  Framing  Systems  

 Concrete    Components  of  concrete  include  sand,  crushed  rock,  cement  and  water.  FORMWORK  is  the  term  that  is  used  for  the  temporary  support  of  molds.  Where  concrete  is  strong  in  compression  it  is  weak  in  tension.    Two  categories  of  concrete  are  In  Situ  concrete  and  Pre-­‐Cast  concrete.      

                       

Beams  were  also  talked  about  and  how  they  can  be  supported.  Also  at  what  point  a  beam  can  be  considered  a  cantilever.  A  beam  is  a  horizontal  structure  element  that  can  be  supported  at:  both  ends,  numerous  points  or  at  only  one  end.  When  a  beam  is  only  supported  at  one  end  it  is  then  called  a  cantilever.  The  function  of  a  beam  is  to  carry  loads  along  the  member  to  the  support,  and  they  can  be  positioned  horizontally,  vertically  or  on  an  angle.    

This  is  an  example  of  a  cantilever  

There  are  three  main  floor  and  framing  systems  that  are  commonly  used.  They  are:  Concrete  systems,  Steel  systems,  and  Timber  systems.    Steel  systems  can  use  both  heavy  gauge  structural  steel  whereas  some  use  light  gauge.    Concrete  slabs  are  used  to  span  between  structures  and  can  span  one  or  two  ways.  In  some  cases  steel  framing  combines  with  concrete  systems.    Timber  Systems  use  a  combination  of  beams  and  joists.  

In  Situ  concrete  is  concrete  that  has  been  cast  on  site  and  is  generally  used  for  structural  purposes  like  footings  or  retaining  walls.  Some  joints  used  on  In  Situ  concrete  are  construction  joints  and  control  joints.  Construction  joints  are  used  to  divide  the  site  into  smaller  and  manageable  sections.  Control  joints  are  required  to  absorb  the  expansions  and  contractions  that  vibrations  can  cause.  

Pre-­‐cast  concrete  has  instead  been  fabricated  off  site  and  then  bought  on  site.  This  method  is  sometimes  favored  as  it  speeds  up  the  construction  process  and  produces  better  quality  concrete.  It  is  generally  used  for  walls  and  columns.  Joints  include  construction  joints  and  structural  joints.  Construction  joints  naturally  occur  when  a  pre-­‐cast  element  meets  another.  Structural  joints  includes  joining  pre-­‐cast  elements  using  brackets.  

Page 14: Constructing Environments Logbook

Week  5  –  Knowledge  Map  

Week  5  Stud  Walls  

Light  Gauge  Steel  

Framing  

Timber  Framing  

I  -­‐  Beam  

Square  Hollow  Section  

Rectangle  Hollow  Section  

Timber  Properties  

Sustainability  

Hardness  Re-­‐Usability  

Durability  

Conductivity  

Density  

Porosity  Cost  Flexibility  

Ductility  

Fragility  

Wood  

Quarter  Sawn  

Radial  Sawn  

Back  Sawn  

Soft  Woods  

Hard  Woods   Radiata  Pine  

Hoop  Pine  

Cypress  Pine  

Douglas  Fir  

Tasmanian  Oak  

Brown  Box  

Spotted  Gum  

Jarrah  

Balsa  Wood  

Victorian  Ash  

Page 15: Constructing Environments Logbook

Week  5  –  Tutorial    In  this  tutorial  we  began  working  on  building  a  to  scale  section  of  the  Pavilion  Building  in  Melbourne  University.      

     In  this  tutorial  we  looked  at  the  different  components  of  a  floor  system  and  labeled  them  on  the  diagram  at  right.  This  shows  what  the  bearer,  joist,  joist  span,  joist  spacing,  and  cantilever  look  like  in  this  type  of  system.  

We  also  looked  at  three  types  of  beams  and  where  they  would  buckle  under  pressure.  These  three  were:  I-­‐Beam,  Square  Hollow  Section  and  Rectangular  Hollow  Section.  

Finally  we  analyzed  the  different  was  in  which  a  column  will  buckle  when  it  has  different  joints  on  either  end.  By  doing  this  we  could  calculate  the  Effective  Length  and  the  Point  of  Contra  flexure  in  each  scenario.    

Page 16: Constructing Environments Logbook

Week  5  –  E-­‐Learning      Concrete  Frames  use  a  grid  of  columns  with  concrete  beams,  whereas  Steel  Frames  also  use  grid  with  steel  girders  and  beams  connected  to  it.  Timber  frames  also  use  a  grid  but  the  members  need  to  be  braced  in  between  to  avoid  any  buckling.  

               

                       

               Things  that  should  always  be  specified  when  dealing  with  timber  are:  the  size,  strength  grade,  moisture  content,  species  of  wood,  treatment  and  availability.  All  of  these  factors  can  greatly  alter  where  and  how  the  timber  is  used.                        

Metal  and  Timber  stud  frames  are  found  in  the  walls  of  buildings  and  have  a  Top  Plate  and  Bottom  Plate.  

Timber  is  at  its  strongest  when  it  is  parallel  to  the  grain  and  is  weak  when  perpendicular  to  the  grain.  

The  properties  of  timber  change  depending  on  the  ways  that  it  is  cut.  The  three  main  methods  are  Quarter  Sawn,  Back  Sawn  and  Radial  Sawn.  Quarter  Sawn  is  best  for  furniture  and  Radial  Sawn  is  best  for  weatherboards.  

Page 17: Constructing Environments Logbook

Week  6  –  Knowledge  Map  

Week  6  

Roofing  Systems  

Flat  Roofs    

Gable  Roofs  

Pitched  Roofs      >3  degrees  

Concrete  Roofs  

Sloping  Flat    

Structural  Steel  Framed  Roof  

Portal  Frames  

Non  –  Ferrous  Metals  

Copper    

Ferrous  Metals  

Aluminum  

Zinc    

Tin    

Bronze  

Lead    

Titanium    

Brass  

Iron  

Cast  Iron    

Wrought  Iron  

Iron  Alloys  

Steel  

Stainless  Steel  Alloys  Steel  Sheeting  

Reinforcing  Bars  

Structural  Steel  

Page 18: Constructing Environments Logbook

Week  6  –  Tutorial  –  Site  Visit  Presentations    92  Cooper  St,  Footscray    This  group  managed  to  obtain  a  basic  outline  of  how  their  building  had  progressed  so  far  and  the  steps  it  had  taken.  They  were  in  order:  Site  Test,  Foundations,  Framing,  Services,  Walls,  and  then  Interior  Walls.      They  mentioned  that  the  walls  were  made  of  bluestone  for  historical  significance  of  the  site.  

                   

 Beaurepair  Parade,  Footscray  West    There  were  many  structural  elements  that  this  group  found  on  their  site  that  included  trusses,  steel  beams  and  steel  bracing  on  timber  stud  walls.  A  feature  of  their  building  that  was  unusual  was  the  use  of  some  angular  walls  sitting  against  straight  ones.    They  also  noticed  that  the  building  had  a  brick  veneer  wall  with  weep  holes  along  the  bottom.  This  shows  that  it  is  not  part  of  the  structural  system  but  instead  part  of  the  aesthetic  system.    

               

Timber  Workshop    

             

Some  structural  elements  they  noticed  were  metal  joists,  steel  reinforcement  in  concrete  and  timber  stud  frames  with  steel  cross  bracing  featured  throughout  their  site.  

Another  thing  they  noticed  structurally  were  trusses  in  the  roof  of  some  of  the  floors  for  added  structural  support.  

This  group  was  given  plans  and  had  to  construct  a  1:1  section  of  a  house.  The  structure  was  made  of  timber  and  parts  of  it  were  joined  with  large  bolts.  Another  structural  element  they  used  was  a  bird  mouth  joint.  This  joint  is  commonly  used  when  dealing  with  slanted  roofs  meeting  a  ceiling.  

Page 19: Constructing Environments Logbook

Week  6  –  E-­‐Learning    This  week  E-­‐Learning  talked  about  the  various  types  of  roofing  systems.  

                       

 Metals  were  a  large  part  of  the  E-­‐Learning.  More  specifically  talking  about  Ferrous  and  Non-­‐Ferrous  metals.    Ferrous  metals  are  metals  that  contain  iron  such  as  wrought  iron  and  cast  iron.  Also  mentioned  were  iron  alloys  and  the  main  iron  alloy  is  steel.  This  includes  all  forms  of  steel  including  sheet  steel,  structural  steel  and  stainless  steel  alloys.    Non-­‐Ferrous  metals  included  brass,  tin,  bronze,  lead,  zinc,  titanium  for  cladding,  copper  for  roofing  and  aluminium  for  windows.  Many  of  these  metals  however  are  not  commonly  use  due  to  various  reasons  such  as  cost  for  titanium  and  coppers  oxidization.                                              

Some  of  the  systems  that  were  mentioned  were  Gable  roofs,  Pitched  roofs,  Flat  roofs,  Truss  roofs  and  Space  frames.  A  roof  is  considered  a  flat  roof  if  it  sits  at  under  3  degrees  and  is  a  pitched  roof  at  over  3  degrees.  A  space  frame  is  made  up  of  a  series  of  3D  trusses.   Example  of  a  Space  Frame  

Page 20: Constructing Environments Logbook

Week  7  –  Knowledge  Map    

Week  7  

Rubber  

Natural  Rubber  

Synthetic  Rubber  

Silicone  

Neoprene  

EPDM  

Seals  

Flooring  

Hosing  

Insulation  

Properties  

Medium  hardness  

Very  Flexible  

Medium  Density  

Waterproof  

Not  Fragile  

Paints  

Water  Based  Oil  Based  

Components  

Binder  Diluent  Pigment  

Plastics  

Thermoplastics  

Elastomers  

Thermosetting  

Silicone  

Properties  

High  Recyclability   Low  Density  

High  Flexibility  

Medium  Hardness  

Waterproof  

Page 21: Constructing Environments Logbook

Week  7  –  E-­‐Learning    This  weeks  E-­‐Learning  talked  about  three  different  materials  imparticular,  they  are  rubber,  paint  and  plastic.    Rubber    Two  categories  of  rubber  were  introduced,  they  were  Natural  Rubber  and  Synthetic  Rubber.    Natural  rubber  if  formed  from  tree  sap  and  is  commonly  used  for  seals,  flooring,  hosing,  and  also  insulation.  Synthetic  rubber  however  is  made  in  a  lab,  some  examples  of  synthetic  rubber  are  EPDM,  Neoprene  and  Silicone.    Plastics    There  were  three  different  types  of  plastics  that  were  explained  and  they  were  Silicone,  Elastomers,  and  Thermosetting  all  having  different  uses.  The  properties  of  plastics  were  also  explained  and  they  were:                  Paints    The  two  main  types  of  paints  that  are  used  are  Water  based  paints  and  Oil  based  paints.  Today  water  based  paints  are  greatly  considered  over  Oil  based  due  to  their  need  for  much  less  maintenance.  Where  cleaning  a  paintbrush  of  water-­‐based  paint  would  require  water,  cleaning  a  paintbrush  of  oil-­‐based  paint  requires  turpentine.      The  three  main  components  of  paint  are  the  Binder,  Pigment  and  the  Diluent.  The  pigment  determines  the  color  of  the  paint.  Some  negative  properties  of  paint  are  that  over  time  it  can  chip,  crack  or  fade.  Gloss  finish  paints  are  more  prone  to  these  effects  than  matte  finishes.                      

-­‐Medium  hardness  -­‐High  flexibility  -­‐Highly  waterproof  -­‐  High  recyclability  -­‐  Low  density  -­‐  Cost  effective  

Page 22: Constructing Environments Logbook

Week  8  –  Knowledge  Map      

Week  8  

Glass  

Components  

Types  

Properties  

High  Fidelity  

Low  Ductility  

Very  Durable  

Clear  Float  Glass  

Shaped  Glass  

Laminated  Glass  

Tempered  Glass  

Flat  Glass  

Stabilizers  

Formers  

Fluxes  

Double  Glazing  

Preventing  Heat  Loss  

E-­‐Learning  

Page 23: Constructing Environments Logbook

Week  8  –  Tutorial    In  this  tutorial  we  received  a  task  to  complete  which  was  to  redraw  a  section  of  the  pavilion  building  at  a  1:1  scale  on  an  A1  sheet  of  paper.  As  it  is  at  a  1:1  scale  we  had  to  include  all  of  the  details  of  each  material  including  all  edges  and  their  textures.    We  also  went  over  all  of  the  terminology  involved  in  a  timber  stud  wall  frame  as  is  shown  below:                                                                                  

Page 24: Constructing Environments Logbook

Week  9  –  Knowledge  Map  

Week  9  

Construction  Detailing  

Movement  Joints  

Use  Expansion  Joints    

Health  &  Safety  

Fire  Insulation  

Stairs  

Durability  

Corrosion  

Greying  Timber  

Cleanable  Surfaces  

Avoiding  Corners  

Composite  Materials  

Types  

Fibrous  

Hybrid  

Particulate  

Laminar  

Examples  

Fiberglass  

Aluminium  Sheet  Composites  

Timber  Composites  

Page 25: Constructing Environments Logbook

Week  9  –  Site  Visit    Roof  Section  

                   

Building  Information    Due  to  the  location  of  the  building  many  permits  had  to  be  obtained  in  order  to  begin  the  construction  process.  Most  of  the  structure  is  cast  off  site  and  then  delivered  via  trucks.  The  main  structural  element  cast  in-­‐situ  are  the  concrete  slabs  as  they  are  too  large  to  transport.  The  building  also  is  made  up  of  concrete  columns  and  some  steel.  During  the  construction  process  a  crane  had  to  be  bought  on  site  to  raise  the  200mm  thick  concrete  panels  and  window  frames  into  place  on  the  higher  floors.    Apartment  Section  

                                   

             

The  roof  of  this  site  is  a  concrete  roof  as  oppose  to  the  more  common  metal  clad  roof.  It  is  a  full  concrete  structure.  The  roof  slab  thickness  is  250mm  and  requires  maintenance  such  as  constant  watering  and  includes  a  bonding  agent  within  it.  

This  section  of  the  building  included  concrete  walls  that  would  have  insulation  and  plaster  put  on  a  later  stage.  There  are  many  balcony  areas  in  each  of  the  apartments  also  made  of  concrete.  One  feature  was  that  the  shower  spaces  were  cast  into  the  slab  rather  than  sitting  on  top.  All  of  the  framing  in  the  building  is  steel  framing  with  minimal  timber  being  used  for  doorframes.  This  is  mainly  due  to  cost  efficiency.  The  exterior  walls  consist  of  series  of  35mm  batons  and  lightweight  cladding.  Some  sections  of  the  exterior  have  a  corrugated  finish.  

Page 26: Constructing Environments Logbook

Week  9  –  E-­‐Learning    Construction  detailing  is  all  about  the  components  of  buildings  that  need  to  be  considered  before  and  during  the  construction  process.    Movement  joints  need  to  be  considered  when  constructing  a  building.  This  movement  or  expanding  of  materials  will  need  to  be  dealt  with  using  expansion  joints  to  allow  for  that  small  amount  of  movement.    Health  and  safety  must  also  be  considered.  This  could  mean  simply  having  safe  stairs  as  well  as  fire  insulation.                              Composite  Materials  were  talked  about.  They  are  created  when  two  or  more  materials  are  combined  in  such  a  way  that  the  individual  materials  remain  distinguishable.  One  obvious  one  is  safety  glass  that  has  a  visible  layer  of  wire  mesh  in  the  center.      There  are  four  types  of  composite  materials  and  they  are:  Fibrous,  Laminar,  Particulate,  and  Hybrid.                                    

How  buildings  age  over  time  is  another  factor  than  needs  to  be  thought  of.  As  some  materials  will  corrode  due  to  water  damage,  or  as  copper  does;  obtain  a  green  color.  Timber  materials  will  go  grey  over  time  if  exposed  to  the  elements  and  need  constant  maintenance  to  avoid  this.  

Fiberglass  is  one  example  of  a  composite  material  as  it  is  made  up  of  glass  fibers  and  epoxy  resins.  

Aluminium  Sheet  Composites  are  also  examples  combining  aluminium  with  plastic.  

Timber  Composites  are  formed  from  combinations  of  solid  timber,  engineered  timber,  and  galvanized  pressed  steel.  

Page 27: Constructing Environments Logbook

Week  10  –  Knowledge  Map        

       

                 

     

     

         

       

       

           

           

Week  10  

Corrosion  

Statue  of  Liberty  

Copper  Skin  

Iron  Structural  Frame  

Copper  Oxidization  

Heroes  &  Villains  

Health    

Waste  

Energy

 Heroes  

Pollution

 Heroes  

Collapses  &  Failures  

Fascia  Cracking

 Heroes  

Falling  Cladding

 Heroes  

Consider

 Heroes  

Exposure  

Compatibility  

Maintenance  

Strength  

Page 28: Constructing Environments Logbook

Week  10  –  Tutorial    

                       

 We  talked  about  ways  in  which  structural  design  is  approached  in  earthquake  prone  areas.  We  learnt  that  in  earthquake  prone  areas  at  the  base  of  the  buildings  some  form  of  roller  joint  or  movement  allowing  connection  is  used.  Whereas  for  the  rest  of  the  building  lots  of  bracing  is  used  to  prevent  it  from  moving  at  all.  This  is  so  that  the  building    base  will  move  slightly  horizontally  but  wont  allow  the  body  to  bend.    Also  we  learnt  of  how  choosing  specific  combinations  of  materials  to  be  near  or  touching  each  other  can  be  a  good  or  bad  thing,  depending  on  what  metals  you  use  and  how  prone  to  corrosion  they  are.      We  presented  our  1:1  pavilion  drawings  this  tutorial  and  also  went  out  to  the  building  to  begin  drawing  a  3D  version  of  our  section.                                              

In  this  weeks  tutorial  we  went  over  an  example  of  a  Villain  and  a  Hero  material.  The  Villain  material  was  timber,  this  is  a  villain  material  as  it  is  made  from  a  lot  of  deforestation.  Only  the  hardwoods  not  obtained  from  plantations  are  a  villain.  The  Hero  material  was  bamboo  as  it  is  very  easy  to  maintain  and  grows  very  quickly.  Also  it  has  a  very  high  strength  to  size  ratio.  

Page 29: Constructing Environments Logbook

 

Page 30: Constructing Environments Logbook

   

Page 31: Constructing Environments Logbook

Week  10  –  E-­‐Learning    Corrosion  –  The  Statue  of  Liberty    This  weeks  E-­‐Learning  talked  about  the  two  main  structural  elements  of  the  Statue  of  Liberty  being  the  copper  skin  and  the  iron  structural  frame.  The  first  observation  of  the  Statue  of  Liberty  is  how  copper  oxidization  has  turned  the  copper  skin  into  a  green  color.  

                   

 Heroes  and  Villains    This  speaker  talked  about  the  many  issues  to  consider  when  choosing  materials  and  their  heroes  and  villains  including  health,  waste,  pollution  and  energy  use.    The  heroes  relating  to  health  were  bamboo  and  fiber  cloths  whereas  the  villains  were  carpet,  paints,  glues,  timber  floor  finishes  and  cleaning  chemicals.    The  heroes  relating  to  waste  were  recycled  timber,  recycled  fabric,  recycled  tiles  and  Ortek  (a  type  of  wall  board).  The  villains  were  Timber  and  Tiling  as  they  produce  a  lot  of  offcuts.      The  hero  relating  to  energy  was  timber  as  it  is  very  easy  to  obtain  and  transport  whereas  the  villains  are  light  globes  and  Aluminium  as  it  has  a  long  making  process.    The  heroes  relating  to  pollution  are  Linoleum,  tiles  and  wool.  The  villain  on  the  other  hand  is  PVC.    Collapses  and  Failures    This  introduced  a  beach  house  that  had  suffered  from  a  lot  of  various  failures.  One  failure  was  the  timber  fascia  that  was  very  wide  and  thin  and  therefore  began  to  crack  in  the  middle.  Another  failure  was  the  metal  cladding  sheets,  due  to  the  weather  they  got  very  hot  and  began  to  bubble  up,  following  that  they  began  to  unstick  from  the  structure  and  fall  off  allowing  water  into  the  building.    For  materials  it  is  important  to  consider:  exposure,  compatibility,  strength,  long-­‐term  performance,  maintenance,  construction  and  detailing.    

During  its  lifetime  galvanized  corrosion  began  to  occur  in  the  joints  from  the  copper  to  the  iron.  In  an  attempt  to  fix  this  or  prolong  this  effect  the  iron  armature  frame  was  removed  and  replaced  with  a  stainless  steel  structure.  This  however  must  still  be  observed  as  galvanized  corrosion  is  still  possible.   Example  of  galvanic  corrosion  

Page 32: Constructing Environments Logbook

GLOSSARY                                                            Load  Path:  How  a  certain  load  is  transferred  to  the  ground  through  a  structure    Compression:  When  an  external  load  pushes  on  a  structural  member    Tension:  When  an  external  load  pulls  on  a  structural  member    Reaction  Force:  An  equal  but  opposite  force  from  the  ground  to  make  the  structure  stable    Point  Load:  A  single  load  pressing  on  a  single  point    Structural  Joints:  Joints  that  allow  and/or  restrict  certain  movements  either  horizontally,  vertically  or  in  a  rotation    Moment:  Force  X  Distance  =  Moment  (kNm)    Joist:  A  length  of  timber  or  steel  supporting  part  of  the  structure  of  a  building

 Girder:  A  steel,  wood  or  concrete  beam  used  as  a  main  horizontal  support    Stud:  A  vertical  timber  found  in  the  wall  of  a  building    Lintel:  A  horizontal  support  made  of  timber  or  steel  across  the  top  of  a  door  or  window    Nogging:  A  small  horizontal  piece  of  timber  used  for  strengthening    Rafter:  A  beam  forming  part  of  the  internal  framework  of  a  roof    Purlin:  A  horizontal  beam  along  the  length  of  the  slope  of  a  roof    Eave:  The  part  of  the  roof  that  overhangs  the  end  of  the  building    Parapet:  A  low  protective  wall  along  the  edge  of  a  roof  

 Shear  Wall:  A  wall  made  of  braced  panels  to  counter  the  lateral  load  acting  on  a  structure                                            

         

Page 33: Constructing Environments Logbook

References    IMAGES  http://alphastoneworks.com/igneous-­‐rock-­‐formation-­‐and-­‐characteristics/                          http://microstockinsider.com/content/cut-­‐stone-­‐wall    http://www.uwlax.edu/mvac/processarch/processarch/glossary.html    http://www.constructionweekonline.com/article-­‐17403-­‐precast-­‐takes-­‐the-­‐lead/              http://www.dpmfabricstructures.com/              http://inhabitat.com/mason-­‐lane-­‐farm-­‐showcases-­‐beautiful-­‐bamboo-­‐construction/    http://en.wikipedia.org/wiki/Galvanic_corrosion    TEXT  E-­‐Learning  week  1    E-­‐Learning  week  2    E-­‐Learning  week  3    E-­‐Learning  week  4    E-­‐Learning  week  5    E-­‐Learning  week  6    E-­‐Learning  week  7    E-­‐Learning  week  8    E-­‐Learning  week  9    E-­‐Learning  week  10   Ching, F. (2008). Building construction illustrated (4th ed.). Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons.