Fase 1: Preconstructieplanning en -ontwerp
Een goede planning vóór de bouw legt zowel technisch als juridisch de basis voor staalconstructieprojecten. In deze fase beginnen we na te denken over de omzetting van conceptuele vereisten in uitvoerbare actieplannen en beoordelen we onze risico’s in latere projectfasen.
Structurele techniek, BIM-coördinatie en fabricageklaar detailontwerp
Als onderdeel van het bouwproces leveren constructie-engineers ontwerp- en bouwdiensten om architectonische ontwerpen van een constructie om te zetten in juridisch geldige realiteiten. Tijdens dit proces zorgen engineers ervoor dat de ontworpen constructies optimaal zijn wat betreft hulpbronnengebruik en dat de weerstand van het gebouw tegen aardbevingen wordt vergroot. Engineers gebruiken BIM om botsingen in het ontwerp tussen verschillende bouwelementen te elimineren. Deze aanpak blijkt herwerkzaamheid met ongeveer 15% te verminderen, waardoor tijd en kosten worden bespaard. De laatste gedetailleerde bouwtekeningen voor fabricage worden opgesteld. De tekeningen bevatten alle details voor de bouw, inclusief de specificatie van boutgatposities (met een tolerantie van 1,5 mm), CAD-bestanden voor lasersnijden en materialen die gecertificeerd zijn conform ASTM.
Voordat een wedstrijd begint, heb je al gewonnen door te communiceren met de lokale bestuursorganen. Zij kunnen mogelijke problemen aanwijzen en de verkrijging van de benodigde documenten vergemakkelijken, aangezien zij op de hoogte zijn van de lokale bestemmingsplannen, milieuvoorschriften en bouwvoorschriften. Het is een goede praktijk om voorafgaand aan de bouw een beoordeling te laten uitvoeren om vast te stellen of er eventuele bouwgerelateerde problemen zijn, bijvoorbeeld of kranen onvoldoende bereik hebben om de bouwlocatie te bedienen of of er afhankelijkheden bestaan bij het vervoer van materialen. De beste aanpak is dat de partijen die bij het project betrokken zijn, hun projectvereisten/specificaties contractueel geïntegreerd leveren. De opdrachtgever is het best geplaatst om conflicten te beheren. Problemen worden tijdig geïdentificeerd en de bouw kan doorgaan.
Duizenden kwesties zijn van tevoren geïdentificeerd en opgelost, waardoor meer kwesties oplosbaar zijn. De effecten van deze aanpak omvatten volledige controle over de tijd en kosten van aanvullende werkzaamheden, waardoor de eigenaars hun gewenste toestand kunnen bereiken. De nadruk ligt op het handhaven van ‘Remaining Unresolved’ en ‘Remaining Concerned’ op hun gewenste niveau.
Fase 2: Fabricage buiten locatie en kwaliteitsborging
Precisiefabricage: snijden, lassen en oppervlaktevoorbereiding (ASTM A6/SSPC-SP6)
Er zijn drie hoofdprocessen bij de fabricage van constructiestaalcomponenten, en deze vormen ook de belangrijkste aandachtspunten voor kwaliteitscontrole. Ten eerste worden staalplaten met behulp van precisie-laser- of plasma-snijtechniek gesneden. Deze snijtechnologie biedt een snijtolerantie van ± 2 mm, wat cruciaal is voor de volgende assemblage van staalcomponenten. Ten tweede worden de staalcomponenten door gecertificeerde lassers verbonden conform AWS D1.1. Er wordt ultrasoon onderzoek uitgevoerd om te bepalen of de lasnaden volledig en correct zijn versmolten. Ten slotte wordt, op basis van de oppervlaktevoorbereidingsnorm SSPC-SP6, een straalankerprofiel van 50–85 micron aangebracht. Dit profiel vormt een geschikte ondergrond waaraan het coatingssysteem kan hechten en verwijdert tegelijkertijd walstof en roest. Wij kunnen in dit proces de voorbereiding en het straalmilieu controleren, wat ook een voordeel is ten opzichte van ongecontroleerde en onvoorspelbare werkveldomgevingen. Vóór verzending worden alle componenten geëvalueerd met een coördinatenmeetmachine om te beoordelen of ze binnen de toegestane toleranties vallen.
Onze interne kwaliteitscontrole- en externe inspectieprotocollen
Het opzetten van een degelijk kwaliteitscontrolesysteem stelt ons in staat om problemen bij elke stap van het productieproces te identificeren en aan te pakken. Bij de kwaliteitscontrole op specifieke controlepunten worden fysieke metingen uitgevoerd door kwaliteitscontroletechnici en gezamenlijke foto’s gemaakt door lasinspecteurs met behulp van digitale röntgenbeelden van lassen. Onaangekondigde kwaliteitscontrole-audits worden uitgevoerd door onafhankelijke, ISO 17020-gecertificeerde inspecteurs en AISC 303-conformiteitsconsultants. Afhankelijk van de omvang van de audit worden niet-destructieve tests (NDT) uitgevoerd op basis van de auditchecklist, waaronder oppervlaktekraakbeoordelingen met magnetische deeltjes, hardheidsmetingen (na warmtebehandeling) en metingen van de laagdikte van de coating. Veiligheidsaudits uit het afgelopen jaar toonden gemiddeld een vermindering van gebreken met 66% bij toepassing van een driedelige, gestapelde kwaliteitscontrolestructuur, vergeleken met eenvoudige éénpas-inspecties. Wij hanteren een uitgebreid traceerbaarheidssysteem om de geschiedenis van elk onderdeel van het product te volgen en te documenteren, vanaf de oorsprong van de grondstof tot het eindproduct.
Fase 3: Locatievoorbereiding en funderingsintegratie
De voorbereiding van de bouwplaats is een van de meest kritieke stappen bij de constructie van staalconstructies. Aan het begin van het proces ruimt het bouwteam de bouwplaats op van onnodige restanten van oude constructies, evenals andere soorten puin en biomassa in de vorm van bomen en struiken. Zodra de bouwplaats is opgeruimd, wordt het werkgebied geëgaliseerd om te waarborgen dat het grondoppervlak in elke richting maximaal 25 mm afwijkt van het gewenste niveau. Verschillende bouwplatforms en gebouwen vereisen verschillende draagvermogens. Voordat met de uitgraving van de funderingen van het gebouw wordt begonnen, voeren bouwkundige ingenieurs grondonderzoeken uit om het draagvermogen van de grond te bepalen. Tijdens het grondvoorbereidingsproces verdichten bouwvakkers de grond in meerdere lagen en plaatsen ze eventueel benodigde buizen voor de watervoorziening, elektriciteitsvoorziening en communicatiesystemen. Zodra de grond is voorbereid, wordt beton thermisch behandeld en plaatsen bouwvakkers ankerbouten in gegoten beton voor toekomstige uitlijning met het stalen draagframe van het gebouw. Nadat het beton volledig is uitgehard, voeren bouwvakkers een eindinspectie uit om te bepalen of de bouwplaats binnen de gespecificeerde toleranties valt. Zodra een bouwplaats volledig is voorbereid, beginnen bouwkundige ingenieurs met het eigenlijke bouwproces.
Fase 4: Opbouw van de constructie en stabilisatie van de frames
Volgorde van montage: eerst verstijving, prioriteit voor windcompartimenten
In winderige omstandigheden worden stabiele assemblages van de stalen constructie het beste gebouwd door meteen na het plaatsen van de eerste kolommen te beginnen met het inbrengen van de hoofdverstijvingen. Deze techniek vermindert verticale doorbuigingen en instortingsrisico’s. Wat betreft windcompartimenten geven bouwvakkers operationeel de voorkeur aan het ‘afschermen’ en windcompartimenteren per sectie in plaats van alle tegelijk. Dit vermindert ook de totale verticale doorbuiging van de constructie. Deze principes worden toegepast op bouwplaatsen en verbeteren de veiligheid van het bouwpersoneel en de algehele kwaliteit van de structurele assemblage.
Conformiteit met AISC 360: dimensionele kalibratie, positionering van kolommen en liggers, en installatie van purlins
Alle afwijkingen van de meetwaarden vallen binnen de toleranties van hoofdstuk 7 van AISC 360 voor fabricage en montage. Metingen zullen aantonen dat de afwijkingen binnen de toegestane grenzen zijn gehouden voordat de gevel- en dakbekleding wordt geïnstalleerd.
Fase 5: Voltooiing van de gevelbegrenzing en projectafsluiting
Gevelbekleding, thermische bruggen en voorafgaande opleveringsreview
De laatste fase van de gebouwomhulling is de installatie van gevelpanelen. De energie-efficiëntie van een gebouw verbeteren is afhankelijk van de installatie van gevelpanelen. Daarvoor richten de gevelaannemers de gevelpanelen uit met behulp van een corrosiebestendig bevestigingssysteem en vormen een waterdichte afdichting aan de gebouwvoegen. Een belangrijk aandachtspunt tijdens het bouwproces is thermische doorvoer. Thermische doorvoer is verantwoordelijk voor ongeveer 30% van de energieverliezen in commerciële gebouwen. Thermische doorvoer treedt op wanneer isolatiematerialen de gebouwverbindingen niet volledig bedekken. Om thermische doorvoer te voorkomen, zorgen bouwers voor een constante en volledige isolatie over de gehele verbinding. Vóór de oplevering van een gebouw moet het projectteam een checklist met twaalf punten invullen om een functionele lucht- en waterbarrière te realiseren en de integriteit van het afvoersysteem te beoordelen. De integriteit van de luchtbarrière wordt beoordeeld volgens ASTM E283. Metingen en onderlinge afstanden worden door de aannemers geverifieerd om te voldoen aan AISC 360. De garantie wordt afgerond en definitief vastgesteld. Elk van deze functies waarborgt dat het gebouw klaar is voor bezetting, energie-efficiënt is en voldoet aan de geldende voorschriften.
Veelgestelde vragen
Wat is voorafgaande bouwplanning bij staalconstructieprojecten?
De fase van voorafgaande bouwplanning vermindert risico’s op herwerk door het opstellen van de eerste technische en wettelijke kaders en door het omzetten van conceptuele vereisten in een gedetailleerd ontwerp.
Welke voordelen biedt BIM-coördinatie in de fase van voorafgaande bouwplanning?
BIM-coördinatie maakt het mogelijk om ontwerpproblemen vroegtijdig te identificeren, waardoor herwerk wordt verminderd met ongeveer 15%. Dit leidt tot besparingen op zowel tijd als kosten.
Wat zijn de voordelen van fabricage buiten de bouwplaats ten opzichte van werk op locatie?
Bij fabricage buiten de bouwplaats is de werkomgeving beter gecontroleerd, waardoor werk met hogere precisie en betere consistentie kan worden uitgevoerd. De negatieve invloed van slecht weer is eveneens minder groot.
Wat is de fase van funderingsintegratie en wat omvat deze?
De fase van de funderingsintegratie omvat het ontruimen van het terrein, het egaliseren van het terrein, het uitvoeren van grondonderzoeken, de aanleg van ondergrondse nutsvoorzieningen en het gieten van beton voor de fundering met geplaatste ankerbouten.
Op welke manieren wordt structurele stabiliteit gewaarborgd tijdens de opbouw van een gebouw?
De structurele stabiliteit wordt voornamelijk gewaarborgd door eerst een verstevigingsaanpak toe te passen en in eerste instantie windcompartimenten te gebruiken om de constructie te verstevigen tijdens de montagefase.