Đất, Móng đơn, và Các loại móng

Mọi Thứ Bắt Đầu Dưới Mặt Đất

Một tòa nhà chỉ mạnh bằng nền đất mà nó đặt lên. Trước khi đổ bê tông, đất phải được đánh giá. Kỹ sư địa chất sẽ khoan các lỗ thử nghiệm để xác định loại đất, khả năng chịu lực, độ sâu mực nước ngầm, và các điều kiện vấn đề như đất sét nở hoặc vật liệu lấp.

Móng là phần kết cấu thấp nhất: những tấm bê tông cốt thép rộng và dày giúp phân bố trọng lượng của tòa nhà trên một diện tích đất lớn hơn. Hãy nghĩ như đôi giày tuyết: móng càng rộng, áp lực lên mỗi mét vuông đất càng ít. Móng nhà ở thường rộng từ 16 đến 24 inch và dày từ 8 đến 12 inch. Móng công nghiệp có thể rất lớn.

Ba loại móng phổ biến cho xây dựng dân dụng:

Slab-on-grade: Một lớp bê tông duy nhất được đổ trực tiếp lên nền đất đã được chuẩn bị. Móng và sàn là một khối đổ liền mạch. Thường gặp ở các vùng khí hậu ấm áp nơi không có mối quan tâm về sương giá. Đơn giản, tiết kiệm, nhưng không có lối tiếp cận đến hệ thống ống nước hoặc tiện ích bên dưới sau khi đổ.

Crawl space: Các tường móng thấp (cao từ 2 đến 4 feet) đỡ kết cấu sàn phía trên, với không gian trống bên dưới. Cho phép tiếp cận đến hệ thống ống nước và đường ống dẫn gió. Phải được thông gió hoặc đóng gói đúng cách để ngăn ngừa các vấn đề về độ ẩm.

Full basement: Các tường móng cao từ 8 đến 10 feet, tạo ra một không gian có thể sử dụng dưới mặt đất. Cung cấp không gian lưu trữ, phòng cơ khí, và khả<|eos|>

Concrete basics: Modern structural concrete is a mix of Portland cement, sand (fine aggregate), gravel (coarse aggregate), and water. The cement and water undergo a chemical reaction called hydration: concrete does not dry, it cures. Standard residential concrete is 3,000 to 4,000 PSI (pounds per square inch compressive strength). Steel reinforcing bar (rebar) is embedded in the concrete to handle tension forces, since concrete is strong in compression but weak in tension.

Choosing the Right Foundation

Một nhà thầu đang lập kế hoạch xây dựng ba ngôi nhà khác nhau. Ngôi nhà thứ nhất nằm ở nam Texas, nơi nhiệt độ không bao giờ xuống dưới mức đóng băng, ngân sách eo hẹp, và lô đất là đất sét phẳng. Ngôi nhà thứ hai nằm ở Vermont, nơi đường đóng băng sâu 48 inch, chủ nhà muốn có xưởng và kho chứa dưới nhà, và lô đất dốc nhẹ. Ngôi nhà thứ ba nằm ở vùng ven biển Bắc Carolina với mực nước ngầm cao, khí hậu ôn hòa, và chủ nhà muốn dễ dàng tiếp cận hệ thống ống nước cho các phòng tắm bổ sung trong tương lai.

Structural Skeleton

Wood vs Steel Framing

Framing là khung xương cấu trúc của tòa nhà: hệ thống các thành phần dọc và ngang chịu toàn bộ tải trọng xuống móng.

Khung gỗ (stick framing) chiếm ưu thế trong xây dựng nhà ở tại Bắc Mỹ. Gỗ tiêu chuẩn: 2x4 cho tường nội thất, 2x6 cho tường ngoại thất (để lắp cách nhiệt dày hơn), 2x8 đến 2x12 cho dầm sàn và kèo mái. Gỗ nhẹ, dễ cắt và cố định bằng đinh, đồng thời tương đối rẻ. Một đội thợ có kinh nghiệm có thể dựng khung toàn bộ ngôi nhà trong một đến hai tuần.

Khung thép sử dụng các thanh thép mỏng & dầm cho các tòa nhà thương mại & một số dự án nhà ở. Thép không bị mục, co ngót, cong vênh, hay bị mối mọt ăn. Thép có khả năng chống cháy & ổn định kích thước. Tuy nhiên, khung thép yêu cầu dùng vít thay vì đinh, dẫn nhiệt (cầu nhiệt), & đắt hơn so với khung gỗ.

Tường chịu lực chịu trọng lượng của cấu trúc phía trên: mái nhà, tầng trên và trọng lượng của chính nó: xuống móng. Việc tháo dỡ hoặc cắt vào tường chịu lực mà không có hệ thống chống đỡ phù hợp sẽ gây ra sự sụp đổ cấu trúc. Tường không chịu lực (tường ngăn) chia không gian nhưng không chịu tải trọng cấu trúc và có thể tháo dỡ dễ dàng.

Dầm cửa bắc cầu qua các khe hở trong tường chịu lực: cửa ra vào, cửa sổ, và các lối thông. Dầm cửa là một dầm ngang (thường là hai thanh gỗ 2x ghép đôi hoặc dầm LVL kỹ thuật) nhận tải trọng từ phía trên khe hở và truyền xuống các thanh chống phụ (jack studs) hai bên. Khe hở càng rộng, dầm cửa phải càng lớn. Một cửa ra vào rộng 3 feet có thể cần dầm cửa 2x6 ghép đôi; một cửa gara rộng 8 feet cần một dầm sâu hơn nhiều.

Hệ thống sàn gồm các dầm sàn (joists) (các thành phần nằm ngang) bắc cầu giữa tường chịu lực hoặc dầm, với lớp ván lót sàn bằng plywood hoặc OSB được đóng đinh & dán lên trên. Hệ thống tường được xây dựng từ các thanh đứng (studs) cách nhau 16 hoặc 24 inch theo trục, có tấm trên & tấm dưới. Hệ thống mái sử dụng các kèo (rafters) (khung dọc) hoặc giàn kèo (trusses) (khung tam giác đúc sẵn) để tạo độ dốc mái & hỗ trợ vật liệu lợp mái.

Tư duy cấu trúc

Một chủ nhà muốn tháo dỡ một bức tường giữa bếp & phòng khách để tạo không gian sàn mở. Bức tường chạy vuông góc với các dầm sàn phía trên, các dầm sàn này nằm trên đỉnh của bức tường. Bức tường nằm ngay trên một dầm trong tầng hầm chạy đến móng.

Giữ thời tiết bên ngoài

Hệ Thống Vỏ Bọc Công Trình

Vỏ bọc công trình là ranh giới giữa bên trong và bên ngoài: tường, mái, cửa sổ và cửa ra vào hoạt động cùng nhau để kiểm soát nước, không khí, nhiệt và hơi nước. Một lỗi trong vỏ bọc có nghĩa là nước thấm vào, nấm mốc, thất thoát năng lượng và hư hỏng cấu trúc.

Ván lót: Các tấm ván ép hoặc OSB (ván dăm định hướng) được đóng đinh vào mặt ngoài của khung. Ván lót cung cấp khả năng chống xô lệch (giữ cho khung không bị xô lệch thành hình bình hành dưới tác động gió hoặc động đất) và tạo bề mặt phẳng cho lớp chống thấm.

Lớp Chống Thấm Nước (WRB): Một màng (như housewrap Tyvek hoặc các sản phẩm thi công dạng lỏng) được lắp đặt trên ván lót. WRB là lớp phòng thủ chính chống lại sự thấm nước khối lượng lớn. Nó phải được lắp đặt theo kiểu lợp ngói: các lớp trên chồng lên các lớp dưới để nước thoát xuống dưới. Mọi điểm xuyên qua (cửa sổ, ống, lỗ thông hơi) phải được dán keo và bịt kín với WRB.

Vật Liệu Cách Nhiệt: Kiểm soát sự truyền nhiệt qua vỏ bọc. Các loại phổ biến: bông thủy tinh dạng cuộn (rẻ, dễ lắp đặt, mất hiệu suất khi bị nén hoặc ẩm), bọt phun (bọt khép kín cung cấp cách nhiệt và lớp ngăn không khí trong một lớp, đắt tiền), tấm xốp cứng (dùng trên mặt ngoài ván lót để giảm cầu nhiệt qua các thanh gỗ), và cellulose thổi (giấy tái chế, lấp đầy các khoang tốt).

Cửa sổ & cửa ra vào là những điểm yếu nhất trong lớp vỏ bọc. Chúng được lắp đặt kèm theo băng dán chống thấm và khay sill để dẫn bất kỳ nước nào lọt vào sau lớp viền trang trí quay trở ra ngoài WRB. Việc lắp đặt chống thấm cửa sổ không đúng cách là một trong ba nguyên nhân hàng đầu gây ra thiệt hại do nước trong xây dựng dân dụng.

Mái: Mái che nước thông qua các lớp chồng lên nhau. Ngói nhựa đường là vật liệu lợp mái phổ biến nhất trong xây dựng dân dụng. Chúng được lắp đặt trên lớp lót mái felt hoặc lót tổng hợp trên lớp ván lợp plywood hoặc OSB. Mỗi lớp chồng lên lớp dưới để nước chảy ra ngoài mà không tìm được đường vào.

Chẩn đoán hỏng hóc lớp vỏ bọc

Một chủ nhà nhận thấy vết ố nước trên tấm thạch cao bên dưới cửa sổ tầng hai sau trận mưa lớn. Không có đường ống nước phía trên vết ố. Cửa sổ tự nó không có dấu hiệu rò rỉ: kính và khung cửa khô ráo. Tuy nhiên, tấm thạch cao bên dưới và hai bên cửa sổ bị ẩm và có dấu hiệu nấm mốc sớm.

Cơ khí, Điện và Cấp thoát nước

Các Hệ thống Bên trong Tường

MEP là viết tắt của Mechanical, Electrical, and Plumbing: ba hệ thống chính của tòa nhà giúp công trình trở nên có thể sử dụng được. Các ngành nghề này hoạt động bên trong tường, sàn và trần, và việc phối hợp giữa chúng là một trong những thách thức lớn nhất trong xây dựng.

Quy trình lắp đặt thô: Sau khi khung nhà hoàn thành nhưng trước khi lắp đặt cách nhiệt và tấm thạch cao, các ngành MEP tiến hành lắp đặt hệ thống của họ bên trong các khoang tường và sàn. Quy trình điển hình là:

1. Lắp đặt thô hệ thống ống nước diễn ra đầu tiên. Ống thoát nước chạy theo hướng xuống dưới nhờ lực hấp dẫn và không thể thay đổi tuyến dễ dàng, vì vậy chúng được ưu tiên. Ống cấp nước, ống thông hơi và đường ống gas cũng được lắp đặt trong giai đoạn này.

2. Lắp đặt thô hệ thống HVAC diễn ra tiếp theo. Hệ thống ống gió có kích thước lớn và không linh hoạt: các đường ống chính và nhánh cần các khe hở lớn xuyên qua sàn và tường. Nhà thầu cơ điện phối hợp với đội khung nhà để đảm bảo các khe hở và trần giả được xây dựng phù hợp với kích thước ống gió.

3. Đi dây điện thô là bước cuối cùng. Dây điện linh hoạt và có thể luồn qua các đường ống nước và ống gió. Thợ điện luồn dây qua các lỗ khoan trên xà gồ và dầm, lắp đặt các hộp ổ cắm và công tắc, và kéo các mạch điện về bảng điện.

Thứ tự này quan trọng vì bạn không thể dễ dàng di chuyển ống thoát nước 4 inch để nhường chỗ cho dây điện, nhưng bạn có thể luồn dây điện quanh ống. Hệ thống cứng đi trước, hệ thống linh hoạt đi sau.

Kiểm tra: Mỗi hạng mục thi công thô phải được kiểm tra và đạt yêu cầu trước khi đóng tường bằng lớp cách nhiệt và tấm thạch cao. Thanh tra xây dựng kiểm tra hệ thống ống nước được thông hơi và thử áp suất đúng cách, hệ thống điện đáp ứng quy chuẩn về tiết diện dây, độ đầy hộp và tiếp địa, đồng thời hệ thống ống gió HVAC được bịt kín và đỡ đúng cách. Sau khi đóng tường, các lỗi sẽ bị che khuất và rất tốn kém để sửa chữa.

Vấn đề phối hợp

Một nhà thầu chính đang xây dựng một ngôi nhà hai tầng. Thợ ống nước đã hoàn thành thi công thô tầng một. Nhà thầu HVAC đến và phát hiện ra rằng đường ống gió chính cần đi qua cùng khoang sàn nơi thợ ống nước đã lắp đặt ống thoát nước 3 inch. Ống gió sẽ không vừa với đường ống trong không gian hiện có. Thợ điện được lịch trình bắt đầu vào ngày mai.

Nghề nghiệp trong Xây dựng

Xây dựng sự nghiệp trong ngành Xây dựng

Ngành Xây dựng cung cấp nhiều lộ trình sự nghiệp đa dạng, từ công việc thủ công thực tế đến quản lý dự án và nhiều lĩnh vực khác. Ngành này đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt lao động nghiêm trọng: hàng trăm nghìn vị trí tuyển dụng vẫn chưa được lấp đầy mỗi năm.

Nhà thầu chính (GC): Nhà thầu chính quản lý toàn bộ dự án. Họ tuyển dụng và lên lịch cho các nhà thầu phụ, đặt hàng vật liệu, quản lý ngân sách, điều phối kiểm tra,并确保项目符合计划和规范。Nhà thầu chính cần có giấy phép thầu ở hầu hết các bang, yêu cầu vượt qua kỳ thi bao gồm quy chuẩn xây dựng, luật kinh doanh và an toàn. Nhiều nhà thầu chính bắt đầu từ công nhân kỹ thuật và thăng tiến dần.

Giám đốc công trường (Superintendent): Đại diện của nhà thầu chính tại hiện trường. Giám đốc công trường có mặt tại công trường mỗi ngày, quản lý tiến độ, điều phối các đội thợ, giải quyết vấn đề, và đảm bảo chất lượng. Đây là một trong những vai trò đòi hỏi nhất trong ngành Xây dựng: bạn cần có kiến thức sâu về mọi nghề, kỹ năng giao tiếp mạnh mẽ, và khả năng đưa ra quyết định nhanh chóng dưới áp lực.

Người lập dự toán (Estimator): Ước tính chi phí của một dự án trước khi xây dựng bằng cách thực hiện lượng dự toán (đếm từng vật liệu từ bản vẽ) và áp dụng đơn giá cho lao động và vật liệu. Độ chính xác là rất quan trọng: ước tính thấp sẽ mất tiền, ước tính cao sẽ mất thầu. Người lập dự toán cần đọc bản vẽ fluently và hiểu các phương pháp xây dựng cho mọi nghề.

An toàn và OSHA: OSHA (Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp) điều chỉnh an toàn xây dựng. Thẻ OSHA 10-Giờ là định hướng an toàn cơ bản được yêu cầu trên hầu hết các công trường thương mại. Thẻ OSHA 30-Giờ là yêu cầu đối với giám sát viên và quản lý an toàn. Ngã là nguyên nhân gây tử vong số một trong xây dựng: bảo vệ chống ngã là bắt buộc trên 6 feet. Đào rãnh, giàn giáo, nguy cơ điện, và các sự cố bị va đập là bốn mối nguy trọng tâm của OSHA.

Công đoàn vs Xưởng mở: Xây dựng công đoàn hoạt động thông qua các sảnh tuyển dụng trong đó các nhà thầu yêu cầu nhân viên theo nghề và trình độ. Công đoàn viên nhận lương chuẩn hóa, phúc lợi, đào Ausbildung, và kế hoạch hưu trí. Xưởng mở (không công đoàn) các nhà thầu tuyển dụng trực tiếp và thiết lập thang lương riêng. Cả hai con đường có thể dẫn đến sự nghiệp thành công. Các chương trình Ausbildung công đoàn thường kéo dài 3 đến 5 năm và kết hợp đào tạo tại chỗ được trả lương với hướng dẫn trong lớp học.

Điểm vào: Các chương trình Ausbildung nghề (điện, ống nước, HVAC, mộc, sắt thép), các chương trình cấp bằng quản lý xây dựng, chứng chỉ ước tính, và bắt đầu như một lao động phổ thông và học việc tại chỗ là tất cả các con đường khả thi vào ngành.

Con đường phía trước

Kết nối Xây dựng với Tương lai của Bạn

Bạn đã hiểu các giai đoạn chính của xây dựng: từ móng đến khung, từ lớp vỏ đến MEP, và sự phối hợp cần thiết để kết hợp chúng lại một cách an toàn và đúng tiến độ.