مرحله ۱: برنامه‌ریزی و طراحی پیش‌از اجرایی
برنامه‌ریزی دقیق و پیش‌بینی‌شده قبل از ساخت، زیربنای فنی و حقوقی پروژه‌های سازه‌های فولادی را فراهم می‌کند. در این مرحله، ما شروع به تفکر دربارهٔ تبدیل نیازهای مفهومی به اجرای برنامه‌های عملیاتی می‌کنیم و میزان معرض خطر بودن خود را در مراحل بعدی ارزیابی می‌کنیم.
مهندسی سازه، هماهنگ‌سازی BIM و تهیه نقشه‌های جزئی‌سازی آماده برای ساخت
در قالب فرآیند ساخت، مهندسان سازه خدمات طراحی و اجرایی ارائه می‌دهند تا طرح‌های معماران از یک ساختمان را به واقعیت‌های قانونی تبدیل کنند. در این فرآیند، مهندسان اطمینان حاصل می‌کنند که سازه‌های طراحی‌شده از نظر منابع بهینه باشند و مقاومت ساختمان در برابر زلزله را افزایش دهند. مهندسان از BIM برای حذف تضادهای مربوط به طراحی بین عناصر مختلف ساختمان استفاده می‌کنند. این رویکرد به‌طور آزمایشی منجر به کاهش حدود ۱۵ درصدی کارهای اصلاحی شده و در نتیجه صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌گردد. آخرین نقشه‌های دقیق ساخت برای ساخت قطعات تهیه می‌شوند. این نقشه‌ها تمام جزئیات لازم برای اجرای ساخت را شامل می‌شوند؛ از جمله مشخص‌کردن محل سوراخ‌های پیچ (با تحمل ۱٫۵ میلی‌متر)، فایل‌های CAD برای برش لیزری و موادی که گواهی‌شده‌اند که مطابق با استاندارد ASTM هستند.
پیش از آغاز یک رقابت، شما با ارتباط‌گیری با نهادهای محلی حاکم از پیش پیروز شده‌اید. این نهادها می‌توانند مسائل احتمالی را شناسایی کرده و در تأمین مدارک لازم یاری‌تان کنند، زیرا از قوانین محلی مربوط به تقسیم‌بندی مناطق، محیط زیست و ساخت‌وساز آگاه هستند. رعایت این رویهٔ خوب است که پیش از شروع ساخت‌وساز، بررسی‌ای انجام شود تا از وجود هرگونه مسئلهٔ مرتبط با اجرای پروژه اطمینان حاصل گردد؛ برای نمونه، دستگاه‌های بالابر ممکن است برد کافی برای خدمت‌رسانی به محل ساخت را نداشته باشند یا وابستگی‌هایی در حمل و نقل مواد وجود داشته باشد. بهترین رویکرد این است که طرف‌های درگیر در پروژه، نیازمندی‌ها و مشخصات پروژه را در قالب قراردادی یکپارچه ارائه دهند. صاحب پروژه بهترین موقعیت را برای مدیریت تعارضات دارد. مسائل پیش از اجرا شناسایی می‌شوند و ساخت‌وساز می‌تواند بدون وقفه ادامه یابد.
هزاران مسئله شناسایی و پیش از این حل شده‌اند، که این امر امکان حل مسائل بیشتری را فراهم می‌کند. اثرات این رویکرد شامل کنترل کامل بر زمان و هزینه‌های کارهای اضافی است و به صاحبان امکان می‌دهد تا وضعیت مطلوب خود را به دست آورند. تمرکز اصلی بر حفظ سطح «مسائل باقی‌مانده‌ی حل‌نشده» و «مسائل باقی‌مانده‌ی مورد نگرانی» در وضعیت مطلوب است.
مرحله ۲: ساخت خارج از محل و تضمین کیفیت
ساخت دقیق: برش، جوشکاری و آماده‌سازی سطح (ASTM A6/SSPC-SP6)
سه فرآیند اصلی در ساخت قطعات فولادی سازه‌ای وجود دارد که همچنین نقاط اصلی کنترل کیفیت محسوب می‌شوند. اول، برش ورق‌های فولادی با استفاده از فناوری دقیق برش لیزری یا پلاسما. این فناوری برش تلرانسی برابر با ±۲ میلی‌متر ارائه می‌دهد که برای مونتاژ قطعات فولادی در مراحل بعدی بسیار حیاتی است. دوم، جوشکاران مورد تأیید استاندارد اِی‌دبلیو‌اس دی۱٫۱ قطعات فولادی را به هم متصل می‌کنند. آزمون امواج صوتی برای بررسی کامل بودن جوش‌ها و اتصال مناسب آن‌ها انجام می‌شود. سوم، بر اساس استاندارد آماده‌سازی سطح اِس‌اس‌پی‌سی-اس‌پی۶، ناهمواری ناشی از شن‌پاشی در محدودهٔ ۵۰ تا ۸۵ میکرون ایجاد می‌شود. این ناهمواری زیرلایه‌ای مناسب برای چسبیدن سیستم پوشش فراهم می‌کند و همچنین پوستهٔ نورد و زنگ‌زدگی را از بین می‌برد. ما در این فرآیند قادر به کنترل محیط آماده‌سازی و شن‌پاشی هستیم که این امر مزیتی نسبت به محیط‌های میدانی غیرقابل کنترل و غیرقابل پیش‌بینی محسوب می‌شود. قبل از ارسال، تمام قطعات در دستگاه اندازه‌گیری مختصات ارزیابی می‌شوند تا از انطباق آن‌ها با تلرانس‌های مجاز اطمینان حاصل شود.
پروتکل‌های کنترل کیفیت در حین تولید و بازرسی توسط طرف سوم ما
ساخت یک سیستم قوی کنترل کیفیت به ما امکان می‌دهد تا مشکلات را در هر مرحله‌ای از فرآیند تولید شناسایی و برطرف کنیم. کنترل کیفیت در نقاط کلیدی شامل اندازه‌گیری‌های فیزیکی توسط تکنسین‌های کنترل کیفیت و عکس‌های مشترک گرفته‌شده توسط بازرسان جوش با استفاده از تصویربرداری دیجیتال جوش با پرتو ایکس است. بازرسی‌های غیرمنتظره کنترل کیفیت توسط بازرسان مستقل طرف سوم مطابق استاندارد ISO 17020 و مشاوران انطباق با استاندارد AISC 303 انجام می‌شود. بسته به حجم بازرسی، آزمون‌های غیرمخرب (NDT) از جمله ارزیابی ترک‌های سطحی با ذرات مغناطیسی، ارزیابی سختی (پس از عملیات حرارتی) و اندازه‌گیری ضخامت پوشش، در فهرست بازرسی انجام می‌شود. بازرسی‌های ایمنی انجام‌شده در سال گذشته نشان داد که استفاده از یک سیستم سه‌سطحی و سلسله‌مراتبی کنترل کیفیت، به‌طور میانگین منجر به کاهش ۶۶ درصدی عیوب نسبت به بازرسی‌های تک‌مرحله‌ای شده است. ما از یک سیستم جامع ردیابی استفاده می‌کنیم تا تاریخچه هر مؤلفه از محصول را از نقطه مبدأ مواد اولیه تا محصول نهایی ثبت و پیگیری کنیم.
مرحله ۳: آماده‌سازی سایت و ادغام پی
آماده‌سازی سایت یکی از حیاتی‌ترین مراحل در ساخت سازه‌های فولادی است. در ابتدای این فرآیند، تیم ساخت‌وساز سایت را از هرگونه بقایای غیرضروری سازه‌های قدیمی، و همچنین سایر انواع زباله و زیست‌توده‌ها از قبیل درختان و بوته‌ها پاک می‌کند. پس از پاکسازی سایت، منطقه کار را تسطیح می‌کنند تا سطح زمین در هر جهتی با دقتی حداقل ۲۵ میلی‌متر تسطیح شده باشد. پلتفرم‌ها و ساختمان‌های ساخت‌وساز مختلف، ظرفیت باربری متفاوتی نیاز دارند. پیش از آغاز حفاری فونداسیون ساختمان، مهندسان ساخت‌وساز آزمایش‌های خاک را انجام می‌دهند تا ظرفیت باربری خاک تعیین شود. در طول فرآیند آماده‌سازی خاک، کارگران ساخت‌وساز خاک را در لایه‌های متعددی فشرده می‌کنند و همچنین هرگونه مجرای لازم برای سیستم‌های آب، برق و ارتباطات را نصب می‌نمایند. پس از آماده‌سازی خاک، بتن به‌صورت حرارتی پردازش می‌شود و کارگران ساخت‌وساز بولت‌های لنگر را در بتن گروت‌شده قرار می‌دهند تا در آینده با قاب فولادی ساختمان هم‌تراز شوند. پس از سخت‌شدن کامل بتن، کارگران ساخت‌وساز بازرسی نهایی را انجام می‌دهند تا مشخص شود که سایت ساخت‌وساز در محدوده تلرانس‌های مشخص‌شده قرار دارد یا خیر. پس از آماده‌سازی کامل سایت ساخت‌وساز، مهندسان ساخت‌وساز فرآیند واقعی ساخت را آغاز می‌کنند.
مرحله ۴: نصب سازه و تثبیت قاب‌ها
ترتیب نصب: ابتدا بادبندها، اولویت قسمت‌های مقاوم در برابر باد
در شرایط بادی، ساخت مجموعه‌های پایدار سازه فولادی بهترین نتیجه را با شروع نصب بادبندهای اصلی به محض قرارگیری اولین ستون‌ها حاصل می‌کند. این روش انحرافات عمودی و نگرانی‌های مربوط به فروپاشی را کاهش می‌دهد. در مورد قسمت‌های مقاوم در برابر باد، اجرایی‌ها ترجیح می‌دهند که این قسمت‌ها را به‌صورت جداگانه «تقسیم‌بندی» و مقاوم در برابر باد کنند، نه اینکه همه آن‌ها را یک‌جا انجام دهند. این امر نیز انحرافات عمودی کلی سازه را کاهش می‌دهد. این اصول در محل‌های اجرایی به‌کار گرفته می‌شوند و ایمنی پرسنل اجرایی و کیفیت کلی مونتاژ سازه را بهبود می‌بخشند.
هماهنگی با استاندارد AISC 360: کالیبراسیون ابعادی، موقعیت‌یابی ستون‌ها و تیرهای افقی و نصب پورلین‌ها
تمامی انحرافات اندازه‌گیری‌ها در محدوده تحمل‌های فصل ۷ استاندارد AISC 360 برای فرآیندهای ساخت و نصب قرار دارند. بررسی‌ها نشان خواهند داد که انحرافات پیش از آغاز نصب پوسته ساختمان در محدوده مجاز باقی مانده‌اند.
مرحله ۵: تکمیل پوسته و پایان پروژه
پوشش‌دهی، پل‌های حرارتی و بازبینی پیش از تحویل
مرحلهٔ نهایی پوشش ساختمان، نصب تخته‌های روکش است. بهبود بازده انرژی ساختمان وابسته به نصب این تخته‌هاست. پیش از این مرحله، پیمانکاران روکش ساختمان، تخته‌ها را با استفاده از سیستمی برای محکم‌سازی مقاوم در برابر خوردگی هم‌تراز می‌کنند و درزهای ساختمان را آب‌بند می‌سازند. یکی از دغدغه‌های اصلی در فرآیند ساخت، پل‌های حرارتی است. پل‌های حرارتی عامل حدود ۳۰ درصد از اتلاف انرژی در ساختمان‌های تجاری هستند. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که مواد عایق، اتصالات ساختمان را به‌طور کامل پوشش ندهند. برای غلبه بر پل‌های حرارتی، سازندگان عایق‌بندی را در تمام طول اتصالات به‌صورت یکنواخت و کامل حفظ می‌کنند. پیش از تحویل ساختمان، تیم پروژه باید یک فهرست ۱۲مواردی را اجرا کند تا یک سد هوایی و آبی کاربردی ایجاد شود و همچنین سلامت سیستم زهکشی ارزیابی گردد. صحت سد هوایی با استاندارد ASTM E283 سنجیده می‌شود. اندازه‌گیری‌ها و فواصل توسط پیمانکاران برای انطباق با AISC 360 تأیید می‌شوند. ضمانت‌نامه تکمیل و نهایی می‌شود. هر یک از این اقدامات، اطمینان حاصل می‌کند که ساختمان آمادهٔ اشغال، با بازده انرژی مناسب و مطابق با مقررات است.
پرسش‌های متداول
برنامه‌ریزی پیش از ساخت در پروژه‌های سازه‌های فولادی چیست؟
فاز برنامه‌ریزی پیش از ساخت، خطرات انجام مجدد کارها را با ایجاد اولین چارچوب‌های فنی و نظارتی و تبدیل نیازمندی‌های مفهومی به نقشه‌ای دقیق کاهش می‌دهد.
مزایای هماهنگ‌سازی مدل اطلاعات ساختمان (BIM) در فاز پیش از ساخت چیست؟
هماهنگ‌سازی مدل اطلاعات ساختمان (BIM) امکان شناسایی زودهنگام مشکلات طراحی را فراهم می‌کند؛ بنابراین حجم کارهای انجام‌شده مجدد حدود ۱۵٪ کاهش می‌یابد. این امر هم زمان و هم هزینه را صرفه‌جویی می‌کند.
مزیت ساخت در محیط خارج از محل (off-site fabrication) نسبت به انجام کار در محل چیست؟
در ساخت خارج از محل، محیط کار به‌صورت بهتری کنترل می‌شود تا امکان انجام کار با دقت بالاتر و یکنواختی بهتر فراهم گردد. همچنین تأثیرات منفی آب‌وهوای نامساعد نیز کمتر خواهد بود.
فاز ادغام پی‌ها چیست و شامل چه مواردی می‌شود؟
فاز ادغام پی‌بندها شامل پاکسازی سایت، ترازدهی سایت، انجام آزمایش‌های خاک، نصب تأسیسات زیرزمینی و ریختن بتن برای پی‌بند با بولت‌های لنگری در جای مناسب می‌باشد.
پایداری سازه در طول نصب ساختمان به چه روش‌هایی تأمین می‌شود؟
پایداری سازه عمدتاً از طریق رویکرد «ابتدا تقویت‌کننده‌ها» و استفاده اولیه از بخش‌های مقاوم در برابر باد برای تثبیت سازه در طول فاز مونتاژ تأمین می‌شود.