Ποιες είναι οι φάσεις κατασκευής χαλύβδινων κατασκευών;

Φάση 1: Προ-κατασκευαστική Πλάνη και Σχεδιασμός

Η επαρκής προ-κατασκευαστική πλάνη θεμελιώνει το υπόβαθρο, τόσο ρυθμιστικό όσο και τεχνικό, για τα έργα χαλύβδινων κατασκευών. Αυτή η φάση ξεκινά την πλάνη για τη μετατροπή των εννοιολογικών απαιτήσεων σε εκτελέσιμα σχέδια δράσης και αντιμετωπίζει τους κινδύνους που ενδέχεται να προκύψουν στα επόμενα στάδια.

Δομική Μηχανική, Συντονισμός BIM και Λεπτομερής Σχεδίαση Έτοιμη για Κατασκευή

Οι μηχανικοί δομικών έργων ασχολούνται με την κατασκευή μιας δομής βάσει του σχεδιασμού του αρχιτέκτονα, μετατρέποντας το σχέδιο σε πραγματικότητα και νομικά συμμορφούμενες δομές, όπως καθορίζεται από το πρότυπο AISC 360. Ωστόσο, λαμβάνουν επίσης υπόψη τους τη βέλτιστη χρήση των πόρων της δομής και τον τρόπο βελτίωσης της σεισμικής αντοχής του κτιρίου. Με τη συνεργασία BIM, πολλές από τις συγκρούσεις που σχετίζονται με τον σχεδιασμό μεταξύ των στοιχείων του κτιρίου εντοπίζονται νωρίτερα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να επιλυθούν πριν από την πραγματική κατασκευή, ελαχιστοποιώντας τις διορθώσεις επιτόπου. Στην πραγματικότητα, η προσέγγιση αυτή έχει αποδειχθεί ότι μειώνει την επανεργασία κατά 15%, γεγονός που σημαίνει εξοικονόμηση χρόνου και χρημάτων. Ετοιμάζονται οι τελικές λεπτομερείς κατασκευαστικές σχεδιαγραφές για την κατασκευή. Αυτές οι σχεδιαγραφές αποτελούν επίσης τις τελικές λεπτομέρειες για την κατασκευή και περιλαμβάνουν όλα τα απαραίτητα στοιχεία, από τα αρχεία CAD για την κοπή μετάλλων με λέιζερ, τις προδιαγραφές των οπών για βίδες (με ανοχή ±1,5 χιλιοστόμετρο) μέχρι τα υλικά που συμμορφώνονται με το πρότυπο ASTM (πιστοποιημένα). Οι ορθές λεπτομέρειες διασφαλίζουν την ακριβή εφαρμογή επιτόπου και την ευκολία κατασκευής, χωρίς την ανάγκη εκτεταμένων προσαρμογών επιτόπου.

Πριν από την έναρξη του διαγωνισμού, έχετε πλεονέκτημα επικοινωνώντας με τις τοπικές αρχές. Γνωρίζοντας τους κανονισμούς χρήσης γης, περιβαλλοντικούς και οικοδομικούς κανονισμούς, οι αρχές μπορούν να εξηγήσουν τα προβλήματα και να διευκολύνουν καλύτερα την απόκτηση της απαιτούμενης τεκμηρίωσης. Μια επισκόπηση πριν από την έναρξη της κατασκευής είναι κρίσιμη, καθώς μπορεί να προκύψουν ζητήματα όπως: ανεπαρκής εμβέλεια των γερανών από το σημείο κατασκευής, μεταφορά υλικών ή εξάρτηση των εργασιών λόγω συγκρούσεων στο χρονοδιάγραμμα. Η καλύτερη συνεργασία μεταξύ των εμπλεκόμενων μερών όσον αφορά τα παραδοτέα του έργου επιτυγχάνεται μέσω της «Ενσωματωμένης Σύμβασης». Οι ιδιοκτήτες, οι φορείς σχεδιασμού και οι πάροχοι κατασκευών έχουν τα συμφέροντα και τους στόχους τους καλύτερα συγκεντρωμένους. Ως εκ τούτου, η πλειονότητα των προβλημάτων επιλύεται εκ των προτέρων. Η κατασκευή ξεκινά και τα προβλήματα απαλείφονται. Τα πρόσθετα χρονικά διαστήματα και το κόστος των επιπλέον εργασιών μπορούν να ελεγχθούν, και οι ιδιοκτήτες επιτυγχάνουν την επιθυμητή κατάσταση. Κοντά στο ογδόντα τοις εκατό των προβλημάτων επιλύονται λόγω της προληπτικής προσέγγισης. Η πλήρης και αδιαμφισβήτητη τεκμηρίωση συμβάλλει στην εξάλειψη των διαφορών. Ο αριθμός των «Υπολειπόμενων Ανεπίλυτων» και «Υπολειπόμενων Ενδιαφερόντων» στο χρονοδιάγραμμα διατηρείται στην επιθυμητή κατάσταση, χωρίς να απαιτείται επαναληπτική κατανάλωση χρόνου.

Φάση 2: Εξωτερική Κατασκευή και Διασφάλιση Ποιότητας

Ακριβής Κατασκευή: Κοπή, Συγκόλληση και Προετοιμασία Επιφάνειας (ASTM A6/SSPC-SP6)

Η μετατροπή ακατέργαστου χάλυβα σε δομικά εξαρτήματα περιλαμβάνει τρεις κύριες διαδικασίες, οι οποίες αποτελούν επίσης τρεις σημεία ελέγχου ποιότητας. Πρώτον, οι χαλυβδοελάσεις κόβονται με τη χρήση ακριβούς τεχνολογίας πλάσμα/λέιζερ. Αυτή η τεχνολογία κοπής επιτυγχάνει ανοχή κοπής ±2 mm και είναι κρίσιμη για την επόμενη συναρμολόγηση των χαλυβδοεξαρτημάτων. Δεύτερον, σύμφωνα με το πρότυπο AWS D1.1, πιστοποιημένοι συγκολλητές ενώνουν τα κομμάτια. Για να διασφαλιστεί η πλήρης και σωστή συγκόλληση, χρησιμοποιείται δοκιμή με ηχητικά κύματα. Τρίτον, όσον αφορά την προετοιμασία επιφάνειας, συμμορφωνόμαστε με το πρότυπο SSPC-SP6 για τη δημιουργία αγκυρωτικού προφίλ βολίδωσης 50–85 μικρομέτρων. Αυτό το προφίλ διασφαλίζει κατάλληλο υπόστρωμα για την πρόσφυση της επίστρωσης και αφαιρεί επίσης την εργοστασιακή οξείδωση (mill scale) και τη σκουριά ως προετοιμασία. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ελέγχουμε το περιβάλλον προετοιμασίας και βολίδωσης, γεγονός που αποτελεί πλεονέκτημα σε σύγκριση με τα απρόβλεπτα περιβάλλοντα προετοιμασίας επιτόπου. Πριν από την αποστολή, όλα τα εξαρτήματα υποβάλλονται σε δοκιμή με μηχάνημα μέτρησης συντεταγμένων (CMM), προκειμένου να διασφαλιστεί η κατάλληλη τοποθέτηση όλων των εξαρτημάτων στον τόπο εγκατάστασης πριν από τη συναρμολόγηση.

Πρωτόκολλα Ελέγχου Κατά τη Διάρκεια της Παραγωγής και Τρίτου Μέρους

Η δημιουργία ενός ανθεκτικού συστήματος ελέγχου ποιότητας (QC) θα διασφαλίσει ότι τα προβλήματα θα εντοπίζονται και θα αντιμετωπίζονται σε κάθε στάδιο της παραγωγής. Ο έλεγχος σε σημεία ελέγχου (Checkpoint QC) περιλαμβάνει τη λήψη φυσικών μετρήσεων από τεχνικούς ελέγχου ποιότητας και την καταγραφή φωτογραφιών συνδέσεων από επιθεωρητές συγκόλλησης με ψηφιακή ακτινογραφική απεικόνιση συγκολλήσεων. Αιφνίδιοι έλεγχοι ποιότητας (Surprise QC audits) πραγματοποιούνται από εξωτερικούς επιθεωρητές πιστοποιημένους σύμφωνα με το πρότυπο ISO 17020, καθώς και από συμβούλους επιθεώρησης για την τήρηση του προτύπου AISC 303. Ανάλογα με το μέγεθος του ελέγχου, εφόσον εφαρμόζεται, πραγματοποιούνται αξιολογήσεις επιφανειακών ρωγμών με μη καταστρεπτικές δοκιμασίες (NDT), χρησιμοποιώντας μαγνητικά σωματίδια, αξιολογήσεις σκληρότητας (μετά τη θερμική κατεργασία) και μετρήσεις πάχους επικάλυψης, ως μέρος του ελέγχου κατάλογου επιθεώρησης. Οι επιθεωρήσεις ασφαλείας από το προηγούμενο έτος έδειξαν ότι η χρήση τριεπίπεδων συστημάτων ελέγχου ποιότητας μείωσε τα ελαττώματα κατά μέσο όρο 66% σε σύγκριση με τις μονοσταδιακές επιθεωρήσεις. Χρησιμοποιούμε ένα εκτενές σύστημα εντοπισιμότητας για να διασφαλίσουμε ότι η ιστορία κάθε εξαρτήματος τεκμηριώνεται από το σημείο προέλευσης των πρώτων υλών, μέσω κάθε σταδίου της διαδικασίας κατασκευής, μέχρι το σημείο αποστολής από την εγκατάσταση κατασκευής.

Φάση 3: Προετοιμασία του Χώρου και Ενσωμάτωση των Θεμελίων

Η προετοιμασία του οικοπέδου είναι ένα από τα πιο κρίσιμα βήματα στην κατασκευή χαλύβδινων κατασκευών. Στην αρχή της διαδικασίας, η ομάδα κατασκευής απαλλάσσει το οικόπεδο από οποιαδήποτε περιττά υπολείμματα παλαιών κατασκευών, καθώς και από άλλους τύπους σκουπιδιών και βιομάζας, όπως δέντρα και θάμνους. Αφού το οικόπεδο απαλλαγεί, εξισώνουν την εργασιακή περιοχή για να διασφαλίσουν ότι η επιφάνεια του εδάφους είναι ομαλή με ανοχή ±25 mm σε οποιαδήποτε κατεύθυνση. Διαφορετικές κατασκευαστικές πλατφόρμες και κτίρια απαιτούν διαφορετικές τιμές φέρουσας ικανότητας. Πριν από την έναρξη της εκσκαφής των θεμελίων του κτιρίου, οι μηχανικοί κατασκευής διενεργούν δοκιμές εδάφους για να προσδιορίσουν τη φέρουσα ικανότητα του εδάφους. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας προετοιμασίας του εδάφους, οι εργαζόμενοι στην κατασκευή συμπιέζουν το έδαφος σε πολλαπλά στρώματα, καθώς και τοποθετούν τυχόν απαραίτητους αγωγούς για τα συστήματα ύδρευσης, ηλεκτροδότησης και επικοινωνιών. Αφού το έδαφος προετοιμαστεί, το σκυρόδεμα υφίσταται θερμική επεξεργασία και οι εργαζόμενοι στην κατασκευή τοποθετούν προσαρτημένα μπολτ σε γρανιτένιο σκυρόδεμα για μελλοντική στοίχιση με το χαλύβδινο πλαίσιο του κτιρίου. Μόλις το σκυρόδεμα έχει πλήρως σκληρύνει, οι εργαζόμενοι στην κατασκευή διενεργούν τελική επιθεώρηση για να διαπιστώσουν εάν το οικόπεδο κατασκευής βρίσκεται εντός των καθορισμένων ανοχών. Αφού το οικόπεδο κατασκευής προετοιμαστεί πλήρως, οι μηχανικοί κατασκευής ξεκινούν την πραγματική διαδικασία κατασκευής.

Φάση 4: Ανέγερση της κατασκευής και σταθεροποίηση των πλαισίων

Σειρά ανέγερσης: Πρώτη τοποθέτηση των διαφραγμάτων ακαμψίας και προτεραιότητα των τμημάτων αντιμετώπισης του ανέμου

Η αρχική τοποθέτηση των διαφραγμάτων ακαμψίας είναι κρίσιμη για την κατασκευή σταθερών συναρμογών χαλύβδινων κατασκευών σε ανεμώδεις συνθήκες. Η τεχνική αυτή περιλαμβάνει την άμεση τοποθέτηση των κύριων διαφραγμάτων ακαμψίας αμέσως μετά την εγκατάσταση των πρώτων κολόνων. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται μια αυτοστηριζόμενη εργασιακή περιοχή, η οποία μειώνει τις κατακόρυφες παραμορφώσεις και ελαχιστοποιεί τους κινδύνους κατάρρευσης στο μέλλον. Όσον αφορά τα τμήματα αντιμετώπισης του ανέμου, οι εργολάβοι προτιμούν λειτουργικά να απομονώνουν και να εργάζονται σε ξεχωριστά τμήματα αντιμετώπισης του ανέμου, αντί να προσπαθούν να εκτελέσουν όλα ταυτόχρονα. Αυτό μειώνει τη συνολική παραμόρφωση της κατασκευής. Αυτές οι αρχές εφαρμόζονται σε κατασκευαστικές πλατφόρμες και βελτιώνουν την ασφάλεια των εργαζομένων, την αξιοπιστία της σωστής συναρμολόγησης των συστατικών μερών και τη συνολική ακεραιότητα της διαδικασίας συναρμολόγησης της κατασκευής.

Συμμόρφωση προς το AISC 360: Διαστασιακή βαθμονόμηση, τοποθέτηση κολόνων και δοκών στήριξης (rafters) και εγκατάσταση πυρήνων (purlins)

Οι αποκλίσεις από όλες τις μετρήσεις βρίσκονται εντός των ορίων ανοχής που καθορίζονται στο Κεφάλαιο 7 του AISC 360 για τις διαδικασίες κατασκευής και εγκατάστασης. Οι γεωμετρικές μετρήσεις θα δείξουν ότι οι αποκλίσεις έχουν διατηρηθεί εντός των καθορισμένων ορίων πριν από την έναρξη της εγκατάστασης του εξωτερικού κελύφους.

Φάση 5: Ολοκλήρωση του Εξωτερικού Κελύφους και Κλείσιμο του Έργου

Επένδυση, Θερμική Γέφυρα και Προ-Παράδοση Ανασκόπηση

Το τελικό βήμα πριν από την πλήρη ολοκλήρωση του κελύφους του κτιρίου είναι η τοποθέτηση των πανέλ επένδυσης, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης του κτιρίου. Ως πρώτο βήμα, οι εργολάβοι επένδυσης του κτιρίου θα ευθυγραμμίσουν τα πανέλ επένδυσης χρησιμοποιώντας ένα σύστημα στερέωσης ανθεκτικό στη διάβρωση και στη συνέχεια θα εφαρμόσουν υδροστεγανοποίηση σε όλες τις αρθρώσεις για να προστατεύσουν το κτίριο από την υγρασία. Ένα βασικό ζήτημα καθ’ όλη τη διάρκεια της κατασκευής του κτιρίου είναι η θερμική γέφυρα, η οποία ευθύνεται για το 30% των ενεργειακών απωλειών σε εμπορικά κτίρια. Για να εξαλειφθεί η θερμική γέφυρα, οι κατασκευαστές μονώνουν τις δομικές συνδέσεις, ώστε το κενό να παραμένει πλήρες και συνεχές. Πριν από την παραλαβή ενός έργου, υπάρχει ένας έλεγχος από 12 σημεία που αφορούν οπτικές λειτουργίες, οι οποίες πρέπει να πληρούνται από την ομάδα του έργου όσον αφορά τη σφικτότητα των συνδετήρων, τη στεγανοποίηση, τη λειτουργία του συστήματος αποστράγγισης και την ακεραιότητα του φραγμού αέρα. Ανεξάρτητοι δοκιμαστές αξιολογούν την ακεραιότητα του φραγμού αέρα σύμφωνα με το πρότυπο ASTM E283. Οι διαστάσεις και οι αποστάσεις επαληθεύονται από τους εργολάβους για να ανταποκρίνονται στις Οδηγίες AISC 360. Η εγγύηση τεκμηριώνεται και οριστικοποιείται. Όλες αυτές οι λειτουργίες αποτελούν τα απαραίτητα τελικά βήματα για να διασφαλιστεί ότι το κέλυφος του κτιρίου είναι υδροστεγανό, σύμφωνο με τους κανονισμούς, έτοιμο για κατοίκηση και ενεργειακά αποδοτικό, προσφέροντας στους κατοίκους του άνεση καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους.

Συχνές Ερωτήσεις

Τι είναι η προκατασκευαστική πλάνη σε έργα χαλύβδινων κατασκευών;

Η φάση της προκατασκευαστικής πλάνης μειώνει τους κινδύνους επαναληπτικής εργασίας μέσω της καθιέρωσης του πρώτου τεχνικού και ρυθμιστικού πλαισίου και της μετατροπής των εννοιολογικών απαιτήσεων σε λεπτομερές σχέδιο.

Ποια πλεονεκτήματα προσφέρει η συντονισμένη χρήση του BIM κατά την προκατασκευαστική φάση;

Η συντονισμένη χρήση του BIM επιτρέπει την πρόωρη ανίχνευση προβλημάτων σχεδιασμού, με αποτέλεσμα η επαναληπτική εργασία να μειώνεται κατά περίπου 15%. Αυτό οδηγεί σε εξοικονόμηση τόσο χρόνου όσο και κόστους.

Ποιο είναι το πλεονέκτημα της εκτός τόπου κατασκευής σε σύγκριση με την εργασία επί τόπου;

Κατά την εργασία εκτός τόπου, το περιβάλλον ελέγχεται καλύτερα, επιτρέποντας την ολοκλήρωση της εργασίας με υψηλότερη ακρίβεια και καλύτερη συνέπεια. Επίσης, οι αρνητικές επιπτώσεις των ακατάλληλων καιρικών συνθηκών είναι λιγότερο επιρρεπείς.

Τι είναι η φάση ενσωμάτωσης των θεμελίων και τι περιλαμβάνει;

Η φάση ενσωμάτωσης των θεμελίων περιλαμβάνει τον καθαρισμό του οικοπέδου, την εξισορρόπηση του εδάφους, τη διεξαγωγή δοκιμών εδάφους, την εγκατάσταση υπόγειων υποδομών και την έγχυση σκυροδέματος για τα θεμέλια με τοποθετημένα άγκυρες βίδες.

Με ποιους τρόπους εξασφαλίζεται η δομική σταθερότητα κατά την ανέγερση ενός κτιρίου;

Η δομική σταθερότητα εξασφαλίζεται κυρίως μέσω προσέγγισης που δίνει προτεραιότητα στην τοποθέτηση διαφραγμάτων στήριξης και με την πρώτη χρήση διαμερισμάτων ανέμου για τη στήριξη της δομής κατά τη φάση συναρμολόγησης.