التربة، والأعمدة الجانبية، وأنواع الأساس

كل شيء يبدأ تحت الأرض

المبني لا يكون قوياً إلا إذا كان يرتكز على شيء قوي. قبل إضافة أي طين، يجب تقييم نوع التربة. المهندس الجيوتكنيكي يفتح بئر اختبار لتحديد نوع التربة، وقدرة الارتفاع، وحجم المياه الجوفية، وأي مشاكل مثل التربة التوسعية أو المواد المليئة.

المقاسات هم العنصر الهيكلي الأدنى: ألواح من الحصى المسلحة العريضة والسميكة من البلاط المسلح تنتشر ثقل المبنى على منطقة أرضية أكبر. فكما لو أنك ترتدي أحذية الجليد: كلما كانت مقاس المصباح أوسع، قل الضغط على أي مربع متر مربع من الأرض. المقاسات العادية للمقاسات السكنية هي 16 إلى 24 بوصة في العرض و 8 إلى 12 بوصة في السمك. المقاسات التجارية يمكن أن تكون ضخمة.

ثلاثة أنواع شائعة من أنواع التأسيس للمنازل السكنية:

الطبقة المائية على مستوى الأرض: طبقة واحدة من الحصى المسلحة تُقدم مباشرةً على الأرض المعدة. إن الارتفاع والطابق واحد من التصريف الواحد. شائع في المناخات الدافئة حيث لا يوجد مخاوف من الجليد. بسيط، رخيص، لكن لا يوجد الوصول إلى الأنابيب والموارد الكهربائية تحتها بمجرد إكمال التصريف.

مكان الجر: جدران التأسيس قصيرة (2 إلى 4 أقدام) داعمة للطابق الموجود فوقها، مع مساحة مفتوحة تحتها. يتيح الوصول إلى الأنابيب والمحامل. يجب أن يتم تهوية المكان الجر أو تلبيسه بشكل كامل لتفادي مشاكل الرطوبة.

الباسمة الكاملة: جدران التأسيس 8 إلى 10 أقدام في الارتفاع، مما يخلق مساحة قابل للاستخدام تحت مستوى الأرض. توفر مساحة تخزين ومكان غرفة المعدات الكهربائية ومساحة مكتسب. الخيار الأكثر تكلفة. يتطلب أنظمة تثبيت المياه والتحكم في المياه للحفاظ على المياه خارج الجدران.

الأساسيات الحصوية: الحصى الهيكلية الحديثة هي خليط من الحصى المسلحة، الرمل (التربة الصغيرة)، الجليد (التربة الكبيرة)، والماء. يحدث التفاعل الكيميائي بين الحصى والحصى المسلحة والحصى المائية ويسمى التثبيت: الحصى لا يجف، بل يتعافى. الحصى السكنية القياسية 3,000 إلى 4,000 رطل لكل بوصة مربعة (الضغط المضغوط). يتم تضميد الحديد المسلح في الحصى لتعامل مع قوى الشد، حيث أن الحصى ضعيفة في الشد ولكنها قوية في الضغط.

اختيار التأسيس المناسب

A builder is planning three different houses. House one is in south Texas where temperatures never drop below freezing, the budget is tight, & the lot is flat clay soil. House two is in Vermont where the frost line is 48 inches deep, the homeowner wants a workshop & storage below the house, & the lot slopes gently. House three is in coastal North Carolina with a high water table, moderate climate, & the homeowner wants easy access to plumbing for future bathroom additions.

النواة الهيكلية

التصميم بالخشب مقابل التصميم بالصلب

التصميم هو النواة الهيكلية للبناء: نظام من الأعمدة الفوقية والأعمدة الأفقية التي تحمل جميع الأحمال إلى الأساس.

تصميم الخشب (تصميم الأعواد) يسيطر على بناء المنازل السكنية في أمريكا الشمالية. الخشب المعياري: 2x4 للجدران الداخلية، 2x6 للجدران الخارجية (لتناسب التهوية العميقة)، 2x8 إلى 2x12 للأعمدة الجانبية والخشب المائل. الخشب خفيف الوزن، سهل النقش والثني باستخدام العصي، و relativel inexpensive. يمكن لفرقة مختصة بناء منزل بالكامل في أسبوع إلى أسبوعين.

تصميم الصلب يستخدم الأعمدة والأعمدة الجانبية الخفيفة من الصلب للبناء التجاري وبعض المشاريع السكنية. الصلب لا يتفاعل، ولا يقلص، ولا يتغير، ولا يأكله النمل الأبيض. هو مقاوم للنار ومستقر في الأبعاد. ومع ذلك، يتطلب تصميم الصلب العصي بدلاً من العصي، ويجتاح الحرارة (الجسيم الحراري)، وكلف أكثر من الخشب.

الجدران المقاومة للحمل تحمل وزن البناء الموجودة فوقها: السقف والطوابق العليا وزناً ووزنها الخاصة: إلى الأساس. إزالة أو قص جدار مقاوم للحمل بدون دعم مناسب سيؤدي إلى إخفاق هيكلي. الجدران غير المقاومة للحمل (الجدران المزيلة للحدود) تمتد الفضاء ولكن لا تحمل أي حمولة ويمكن إزالتها بحرية.

الرؤوس تمتد عبر فتحات الجدران المقاومة للحمل: الأبواب والنوافذ والمرور. رأس هو عارضة أفقية (عادة مزدوجة 2x الخشب أو عارضة هندسية LVL) التي تجمع الحمل من فوق الفتحة وتحولها إلى العمودين الصغيرين على الجانبين. كلما كان الفتحة أوسع، كان يجب أن يكون الرأس أكبر. قد تحتاج إلى رأس مزدوجة 2x6 لفتحة 3 أقدام؛ فتحة ساحة السيارات 8 أقدام تحتاج إلى عارضة أكبر.

أنظمة الأرضيات تتألف من الأعمدة (الأعمدة الأفقية) التي تمتد بين الجدران المقابلة أو العوائم، مع تثبيت الأرضية الخشبية أو OSB المليئة على الأعلى. أنظمة الجدران يتم بناؤها من الأعمدة المطابقة المنظمة ب16 أو 24 بوصة، مع لوحين علويين وسفليين. أنظمة السقف تستخدم الأعمدة المائل (تصميم الأعواد) أو المثمنات (الخزائن المبنية في المصنع) لخلق ميل السقف ودعم مواد السقف.

تفكير هيكلي

راغب في إزالة جدار بين المطبخ والمجلس النصفي لإنشاء مخطط أرضية مفتوح. الجدار يمر بشكل عمودي على عوارض الجذع الموجودة فوقه، التي تستقر على أعقابه. الجدار يقع مباشرة فوق دعامة في القبو تمتد إلى الأساس.

حماية من الطقس

نظام محيط البناء

محيط البناء هو الحدود بين الداخل والخارج: الجدران والسقف والنوافذ والباب الذين يعملون معاً لتحكم في الماء والهواء والحرارة والغاز. فشل في المحيط يعني دخول الماء والفطريات وتفريغ الطاقة وتآكل الهيكل.

الغطاء الخارجي: لوحات البليزود أو الألياف المثبتة على الجانب الخارجي من الإطار. يوفر الغطاء المقاومة للانزلاق (يحافظ على إطار البناء من الانزلاق إلى شكل متطاطف في الرياح أو الزلازل) وينشئ سطحًا مستوًى للمحمي المائي.

حاجز مائي مقاوم (WRB): غشاء (مثل فيوك أو منتجات مائية تطبق) يتم تثبيته فوق الغطاء. يعمل حاجز مائي مقاوم ك защفة رئيسية ضد دخول الماء بالكميات الكبيرة. يجب أن يتم تثبيت كل فتحة (نافذة، مجرفة، فتحة) بملابس وغلق إلى WRB.

التشبع: يتحكم في نقل الحرارة عبر المحيط. الأنواع الشائعة: ألياف البليزود (رخيصة، سهلة التركيب، تفقد أدائها عند الضغط أو الاعتلال بالرطوبة)، سائل البوليمر (يتم توفير التشبع والهيكل الجوي في طبقة واحدة، مكلف)، لوحات البوليمر الصلبة (يستخدم على الجانب الخارجي من الغطاء لخفض الجسر الحراري عبر الأعمدة)، والخلايا الممتلئة بالخيزران (يملأ الفجوات بشكل جيد).

النوافذ والباب هم نقاط الضعف في المحيط. يتم تثبيتها باستخدام شريط المياه والقضيب السفلي الذي يوجه أي ماء يصل إلى الخلف من المنيب إلى WRB. عدم تثبيت النوافذ بشكل صحيح هو أحد أهم ثلاثة أسباب من الأسباب المائية في البناء السكني.

المهندسنة: يزيل السطح الماء عبر طبقات تتداخل. الألواح الأسفلتية هي أكثر مواد السقف استخداماً في السكن. يتم تثبيتها فوق الورق المقوى للأسطح أو الورق المقوى الصناعي تحت البلاط أو الوسائط الخشبية للأسطح. كل طبقة تتجاوز الطبقة السفلية حتى تتمكن المياه من التسرب دون إيجاد طريق داخلها.

تشخيص فشل الغطاء المبني

يتضمن ملاحظات مالك منزل مياه مائية على الجدران الخشبية الجافة تحت النافذة العلوية بعد الأمطار الغزيرة. لا توجد شبكة مائية فوق العلامة. لا يبدو النافذة أن لديها مشكلة التسريب: الزجاج والحشوة جافة. لكن الجدران الخشبية المائية المبكرة والنمو المبكر للفطر يظهر إلى الجانب والأسفل من النافذة.

الميكانيكية والكهربائية والمائية

الأنظمة داخل الجدران

يسمى MEP للتركيب الميكانيكي والكهربائي والمائي: ثلاثة أنظمة رئيسية تجعل المبنى صالحة للعيش فيها. تعمل هذه التجار داخل الجدران والأسقف، وتنظيمها واحدة من أكبر التحديات في الإنشاء.

ترتيب التجهيزات الأولية: بعد الانتهاء من الإطار ولكن قبل إضافة التمويه والجدران الخشبية، يثبت تجار MEP أنظمةهم داخل الفراغات الجدارية والأساسية. الترتيب العادي هو:

1. تجهيزات المياه الأولية تأتي أولاً. تتدفق أنابيب المياه نحو الأسفل بواسطة الجاذبية ولا يمكن تغييرها بسهولة، لذلك يتم تخصيصها الأولوية. تتم أيضًا إضافة أنابيب الإمداد والمضخات والأنابيب الغازية خلال هذه المرحلة.

2. HVAC rough-in is next. Ductwork is bulky and inflexible: trunk lines and branch runs need large chases through floors and walls. The mechanical contractor coordinates with framing to ensure chases and soffits are built to accommodate the ducts.

3. Electrical rough-in is last. Wires are flexible & can be routed around pipes & ducts. The electrician pulls wire through drilled holes in studs & joists, installs outlet & switch boxes, & runs circuits back to the panel.

This sequence matters because you cannot easily move a 4-inch drain pipe to make room for a wire, but you can route a wire around a pipe. Rigid systems go first, flexible systems go last.

Inspections: Each trade's rough-in must pass inspection before walls are closed up with insulation and drywall. The building inspector checks that plumbing is properly vented and pressure-tested, electrical wiring meets code for wire gauge, box fill, and grounding, and HVAC ductwork is sealed and properly supported. Once the walls are closed, defects are hidden and expensive to fix.

Coordination Problem

مدير عام يبني منزل طابقين. قدّم الميكانيكي المياه أن يتم rough-in على الطابق الأول. توصل صائغ الهواء والماء إلى أن خط الترويض الرئيسي للجهاز يحتاج إلى أن يمر عبر الفجوة نفسها التي تم تركيب خط المياه بالفعل. سيتم تغطية الكهربائي المجدول غداً.

وظيفة البناء

بناء مهنة في البناء

تتمتع الإنشاء بثروة من مسارات الوظائف، من العمل المباشر في حرفة معينة إلى إدارة المشاريع وبالتالي. يواجه القطاع نقص العمل المستمر: يبقى مئات الآلاف من الوظائف المفتوحة غير ممتلئة سنويًا.

المقاول العام (GC): يدير GC المشروع بأكمله. ي�ه ويمهد لعمال التجزئة، ويطلب المواد، ويدير الميزانية، ويقوم بتوثيق الفحوصات، وضمان أن المشروع يفي بالخطة والقانون. يحتاج معظم الولايات إلى الحصول على رخصة المقاول، التي تتطلب اجتياز اختبار يغطي قانون البناء وقانون الأعمال والأمان. العديد من GCs يبدأون كعمال حرفة ويرفعون من خلالهم.

المدير العام: الممثل على الموقع للGC. يتواجد super يوميًا على الموقع، وإدارة المخطط الزمني، وتحديد مواقع العمال، وحل المشاكل، وضمان الجودة. يعتبر من أكثر الوظائف إجهادًا في الإنشاء: تحتاج إلى معرفة عميقة بكل حرفة، وقوة الشخصية، وقدرة على اتخاذ قرارات سريعة تحت الضغط.

المكلف: يقدر تكلفة المشروع قبل بنائه من خلال إجراء تقدير كمي (محاسبة كل قطعة من المواد من المخططات) وتطبيق تكاليف الوحدة للعمل والمواد. الدقة مهمة: تقلص التقدير يفقد المال، وتزايد التقدير يفقد المنافسة. يجب على المكلف قراءة المخططات بسهولة و فهم أساليب الإنشاء لجميع الحرف.

السلامة وOSHA: يراقب OSHA (الهيئة الأمريكية لسلامة العمل) السلامة في الإنشاء. يعتبر شهادة OSHA 10 ساعة شهادة عامة بالسلامة مطلوبة في معظم المواقع التجارية. شهادة OSHA 30 ساعة مطلوبة للمشرفين والمدربين على السلامة. يعتبر السقوط هو السبب الأول للوفاة في الإنشاء: يحمي من السقوط إلزامي فوق 6 أقدام. يعتبر التنقيب، والمنصوص، والمخاطر الكهربائية، والمخاطر بالضرب يكمال قائمة OSHA للمخاطر الأربعة.

المنظمة العمالية مقابل المنظمة المفتوحة: يعمل الإنشاء العمالي من خلال سجلات التوظيف حيث يطلب المقاولون العمال حسب الحرفة ومستوى المهارة. يحصل العمال العماليين على رواتب موحدة ومزايا وبرامج تدريب متوسطة ومخططات التقاعد. تعمل المنظمة المفتوحة (غير العمالية) على توظيف العمال بشكل مباشر وتحدد رواتبهم الخاصة. يمكن أن يؤدي كلا المسارات إلى مهن ناجحة. يعتبر التدريب التعاوني العاملين في المنظمة عمالًا عمليًا عادةً لمدة 3 إلى 5 سنوات وجمع التدريب المدفوع الأجر مع التعليم في الفصل.

البوابات الرئيسية: برامج التدريب التعاوني (كهرباء، صيانة المياه، HVAC، الحرف الخشبية، الحديد) وبرامج إدارة الإنشاء، والشهادات في تقدير التكاليف، وبدء العمل كعامل عام والتعلم على الموقع هي جميع مسارات ناجحة لدخول القطاع.

مسارك في المستقبل

ربط الإنشاءات بمستقبلك

كنت قد فهمت المراحل الرئيسية للإنشاءات: من الأساسيات إلى الإطارات إلى الغطاء إلى توفير الخدمات المدنية: والتنسيق المطلوب لإحكامها بأمان وفي الموعد.