Ποιες είναι οι φάσεις κατασκευής χαλύβδινων κατασκευών;

Φάση 1: Προ-κατασκευαστική Πλάνη και Σχεδιασμός

Η κατάλληλη προετοιμασία πριν από την κατασκευή δημιουργεί τις τεχνικές και νομικές βάσεις για τα έργα χαλύβδινων κατασκευών. Σε αυτό το στάδιο, αρχίζουμε να εξετάζουμε τον τρόπο μετατροπής των εννοιολογικών απαιτήσεων σε εκτελέσιμα σχέδια δράσης και αξιολογούμε την έκθεσή μας σε κινδύνους στα επόμενα στάδια.

Δομική Μηχανική, Συντονισμός BIM και Λεπτομερής Σχεδίαση Έτοιμη για Κατασκευή

Ως μέρος της διαδικασίας κατασκευής, οι δομικοί μηχανικοί παρέχουν υπηρεσίες σχεδιασμού και κατασκευής για να μετατρέψουν τα αρχιτεκτονικά σχέδια μιας κατασκευής σε νομικά εφικτές πραγματικότητες. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, οι μηχανικοί διασφαλίζουν ότι οι σχεδιασμένες κατασκευές είναι βέλτιστες ως προς τους πόρους και ενισχύουν την αντοχή του κτιρίου σε σεισμούς. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν το BIM για να εξαλείψουν συγκρούσεις σχεδιασμού μεταξύ διαφόρων στοιχείων της κατασκευής. Αυτή η προσέγγιση έχει αποδειχθεί ότι μειώνει την επανεργασία κατά περίπου 15 %, εξοικονομώντας έτσι χρόνο και κόστος. Ετοιμάζονται οι τελικές λεπτομερείς κατασκευαστικές σχεδιαγραφές για την κατασκευή. Οι σχεδιαγραφές περιέχουν όλες τις λεπτομέρειες για την κατασκευή, συμπεριλαμβανομένων των θέσεων των οπών για βίδες (με ανοχή 1,5 mm), των αρχείων CAD για λέιζερ κοπή και των υλικών που πιστοποιούνται ότι συμμορφώνονται με τα πρότυπα ASTM.

Πριν από την έναρξη μιας διαδικασίας διαγωνισμού, έχετε ήδη κερδίσει επικοινωνώντας με τις τοπικές αρχές. Αυτές μπορούν να εντοπίσουν τα προβλήματα και να διευκολύνουν την απόκτηση των απαιτούμενων εγγράφων, καθώς γνωρίζουν τους τοπικούς κανονισμούς χρήσης γης, περιβάλλοντος και οικοδόμησης. Είναι καλή πρακτική να ζητηθεί μια προκαταρκτική αξιολόγηση πριν από την έναρξη των κατασκευαστικών εργασιών, προκειμένου να διαπιστωθούν ενδεχόμενα σχετικά με την κατασκευή προβλήματα· για παράδειγμα, οι γερανοί ενδέχεται να μην έχουν επαρκή εμβέλεια για να εξυπηρετήσουν την τοποθεσία κατασκευής ή να υπάρχουν εξαρτήσεις στη μεταφορά υλικών. Η καλύτερη προσέγγιση είναι οι εμπλεκόμενες πλευρές στο έργο να παραδώσουν τις απαιτήσεις/προδιαγραφές τους ενσωματωμένες στη σύμβαση. Ο Ιδιοκτήτης βρίσκεται στην καλύτερη θέση για να διαχειριστεί τις διαφορές. Τα προβλήματα εντοπίζονται εκ των προτέρων και οι κατασκευαστικές εργασίες μπορούν να προχωρήσουν.

Χιλιάδες ζητήματα έχουν ταυτοποιηθεί και επιλυθεί εκ των προτέρων, καθιστώντας περισσότερα ζητήματα επιλύσιμα. Οι επιπτώσεις αυτής της προσέγγισης περιλαμβάνουν πλήρη έλεγχο του χρόνου και του κόστους των επιπλέον εργασιών, επιτρέποντας στους Ιδιοκτήτες να επιτύχουν την επιθυμητή κατάσταση. Το επίκεντρο είναι η διατήρηση των «Remaining Unresolved» και «Remaining Concerned» στην επιθυμητή κατάσταση.

Φάση 2: Εξωτερική Κατασκευή και Διασφάλιση Ποιότητας

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

Υπάρχουν τρεις κύριες διαδικασίες στην κατασκευή δομικών στοιχείων από χάλυβα, οι οποίες αποτελούν επίσης τα κύρια σημεία ελέγχου ποιότητας. Πρώτον, η κοπή χαλυβδοελάσματος με ακριβή λέιζερ/πλάσμα. Αυτή η τεχνολογία κοπής παρέχει ανοχή κοπής ±2 mm, κάτι που είναι κρίσιμο για την επόμενη φάση συναρμολόγησης των χαλυβδοστοιχείων. Δεύτερον, επισταμένοι υδραυλικοί, πιστοποιημένοι σύμφωνα με το πρότυπο AWS D1.1, συνδέουν τα χαλυβδοστοιχεία. Διεξάγεται δοκιμή με ηχητικά κύματα για να διαπιστωθεί εάν οι συγκολλήσεις είναι πλήρεις και σωστά συγκολλημένες. Τρίτον, σύμφωνα με το πρότυπο ετοιμασίας επιφάνειας SSPC-SP6, δημιουργείται αγκυρωτό προφίλ με διάβρωση 50–85 μικρομέτρων. Αυτό το προφίλ παρέχει κατάλληλο υπόστρωμα για την πρόσφυση του συστήματος επικάλυψης και αφαιρεί επίσης την εργοστασιακή οξείδωση (mill scale) και τη σκουριά. Είναι δυνατόν να ελέγχουμε το περιβάλλον ετοιμασίας και διάβρωσης σε αυτήν τη διαδικασία, γεγονός που αποτελεί επίσης πλεονέκτημα σε σύγκριση με τα μη ελεγχόμενα και απρόβλεπτα περιβάλλοντα εργοταξίου. Πριν από την αποστολή, όλα τα στοιχεία ελέγχονται με μηχανήματα μέτρησης συντεταγμένων για να αξιολογηθεί εάν βρίσκονται εντός των επιτρεπόμενων ανοχών.

Τα πρωτόκολλα ελέγχου ποιότητας κατά τη διάρκεια της παραγωγής και οι έλεγχοι από τρίτους

Η δημιουργία ενός ανθεκτικού συστήματος ελέγχου ποιότητας μας επιτρέπει να εντοπίζουμε και να αντιμετωπίζουμε προβλήματα σε κάθε στάδιο της διαδικασίας παραγωγής. Ο έλεγχος σε σημεία ελέγχου (Checkpoint QC) περιλαμβάνει φυσικές μετρήσεις που πραγματοποιούνται από τεχνικούς ελέγχου ποιότητας και κοινές φωτογραφίες που λαμβάνονται από επιθεωρητές συγκόλλησης με χρήση ψηφιακής ακτινογραφικής απεικόνισης συγκολλήσεων. Αιφνίδιοι έλεγχοι ποιότητας πραγματοποιούνται από επιθεωρητές τρίτων που συμμορφώνονται με το πρότυπο ISO 17020 και από συμβούλους συμμόρφωσης με το πρότυπο AISC 303. Ανάλογα με το μέγεθος του ελέγχου, στον κατάλογο ελέγχου περιλαμβάνονται μη καταστροφικοί έλεγχοι (NDT), όπως αξιολόγηση επιφανειακών ρωγμών με μαγνητικά σωματίδια, αξιολόγηση σκληρότητας (μετά τη θερμική επεξεργασία) και μετρήσεις πάχους επίστρωσης. Οι έλεγχοι ασφαλείας του προηγούμενου έτους έδειξαν, κατά μέσο όρο, μείωση των ελαττωμάτων κατά 66 % με τη χρήση ενός τριεπίπεδου, βαθμιδωτού συστήματος ελέγχου ποιότητας, σε σύγκριση με μονοσταδιακούς ελέγχους. Χρησιμοποιούμε ένα λεπτομερές σύστημα εντοπισιμότητας για την παρακολούθηση και την τεκμηρίωση της ιστορίας κάθε εξαρτήματος του προϊόντος, από το σημείο προέλευσης του πρώτου υλικού μέχρι το τελικό προϊόν.

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 ορθοστάτησης: Πρώτα οι διαγώνιοι συνδέσμοι, προτεραιότητα στους ανεμοθώρακες

Σε ανεμώδη συνθήκες, οι σταθερές συναρμολογήσεις της χαλύβδινης κατασκευής κατασκευάζονται καλύτερα με την εισαγωγή των κύριων διαγώνιων συνδέσμων αμέσως μόλις τοποθετηθούν οι πρώτοι ορθοστάτες. Αυτή η τεχνική μειώνει τις κατακόρυφες παραμορφώσεις και τους κινδύνους κατάρρευσης. Όσον αφορά τους ανεμοθώρακες, οι εργολάβοι προτιμούν λειτουργικά να «τους διαχωρίζουν σε τμήματα» και να τους απομονώνουν ως ανεμοθώρακες, αντί να τους κατασκευάζουν όλους ταυτόχρονα. Αυτό μειώνει επίσης τις συνολικές κατακόρυφες παραμορφώσεις της κατασκευής. Αυτές οι αρχές εφαρμόζονται στις κατασκευαστικές περιοχές και βελτιώνουν την ασφάλεια του προσωπικού και τη συνολική ποιότητα της δομικής συναρμολόγησης.

Συμμόρφωση με το AISC 360: Διαστασιακή βαθμονόμηση, τοποθέτηση ορθοστατών και δοκών, και εγκατάσταση πυρήνων

Όλες οι αποκλίσεις από τις μετρήσεις βρίσκονται εντός των ανοχών του Κεφαλαίου 7 του AISC 360 για τις διαδικασίες κατασκευής και ορθοστάτησης. Οι γεωδαιτικές μετρήσεις θα επιβεβαιώσουν ότι οι αποκλίσεις έχουν διατηρηθεί εντός των ορίων πριν από την έναρξη της εγκατάστασης του εξωτερικού περιβλήματος.

Φάση 5: Ολοκλήρωση του Εξωτερικού Κελύφους και Κλείσιμο του Έργου

Επένδυση, Θερμική Γέφυρα και Προ-Παράδοση Ανασκόπηση

Το τελικό στάδιο της εξωτερικής περίβλεψης του κτιρίου είναι η τοποθέτηση των πανέλ περίβλεψης. Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης ενός κτιρίου εξαρτάται από την τοποθέτηση των πανέλ περίβλεψης. Πριν από αυτό, οι εργολάβοι περίβλεψης του κτιρίου ευθυγραμμίζουν τα πανέλ με ένα σύστημα στερέωσης ανθεκτικό στη διάβρωση και δημιουργούν στεγανή σφράγιση στις αρθρώσεις του κτιρίου. Ένα βασικό ζήτημα κατά τη διάρκεια της κατασκευής είναι η θερμική γέφυρα. Η θερμική γέφυρα ευθύνεται για περίπου 30% των ενεργειακών απωλειών σε εμπορικά κτίρια. Η θερμική γέφυρα προκύπτει όταν τα μονωτικά υλικά δεν καλύπτουν πλήρως τις συνδέσεις του κτιρίου. Για να αντιμετωπιστεί η θερμική γέφυρα, οι κατασκευαστές διατηρούν συνεχή και πλήρη μόνωση σε όλη την έκταση της σύνδεσης. Πριν από την παράδοση ενός κτιρίου, υπάρχει ένας έλεγχος 12 σημείων που πρέπει να πληροί η ομάδα έργου για να επιτύχει λειτουργικό εμπόδιο αέρα και νερού, καθώς και να αξιολογήσει την ακεραιότητα του συστήματος αποστράγγισης. Η ακεραιότητα του εμποδίου αέρα αξιολογείται με το πρότυπο ASTM E283. Οι μετρήσεις και οι αποστάσεις επαληθεύονται από τους εργολάβους για να πληρούν το πρότυπο AISC 360. Η εγγύηση ολοκληρώνεται και τελικοποιείται. Καθεμία από αυτές τις λειτουργίες διασφαλίζει ότι το κτίριο είναι έτοιμο για κατοίκηση, ενεργειακά αποδοτικό και σύμφωνο με τους κανονισμούς.

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.