Fase 1: Preconstructieplanning en -ontwerp
Een adequate preconstructieplanning legt zowel de regelgevende als technische basis voor projecten met staalconstructies. Deze fase begint met het plannen van de omzetting van conceptuele eisen naar uitvoeringsplannen en houdt zich bezig met risico’s die later in het proces kunnen optreden.
Structurele techniek, BIM-coördinatie en fabricageklaar detailontwerp
Structuurtechnici zijn betrokken bij de bouw van een constructie op basis van het ontwerp van een architect en zetten dit ontwerp om in werkelijkheid en wettelijk conforme constructies, gereguleerd door AISC 360. Daarnaast houden zij ook rekening met de optimalisatie van de gebruikte materialen en met de verbetering van de aardbevingsbestendigheid van het gebouw. Dankzij BIM-coördinatie worden veel van de ontwerpgerelateerde botsingen tussen bouwelementen vroegtijdig geïdentificeerd. Dit betekent dat deze problemen kunnen worden opgelost voordat er daadwerkelijk met de bouw is begonnen, waardoor aanpassingen op de bouwplaats tot een minimum worden beperkt. In feite is aangetoond dat deze aanpak de herwerkzaamheden met 15% vermindert, wat tijd en geld bespaart. De laatste gedetailleerde uitvoerings- en fabricagetekeningen worden opgesteld. Deze tekeningen bevatten ook de definitieve details voor de uitvoering, inclusief alles van CAD-bestanden voor lasersnijden van metaal, specificaties voor boutgaten (met een tolerantie van 1,5 millimeter) en ASTM-conforme (gecertificeerde) materialen. Juiste details waarborgen een goede passvorm op de bouwplaats en vergemakkelijken de uitvoering, zonder dat uitgebreide aanpassingen op de bouwplaats nodig zijn.
Vóór het begin van de wedstrijd heeft u het voordeel dat u contact onderhoudt met de lokale bestuursorganen. Door kennis te nemen van de bestemmingsplannen, milieuvoorschriften en bouwvoorschriften, kunnen de autoriteiten de mogelijke problemen toelichten en zo beter bijdragen aan het verkrijgen van de benodigde documentatie. Een grondige beoordeling vóór aanvang van de bouw is cruciaal, aangezien er problemen kunnen ontstaan zoals: hijskranen met onvoldoende bereik vanaf het bouwpunt, het vervoer van materialen of afhankelijkheid tussen werkzaamheden als gevolg van tijdschemaconflicten. Een betere samenwerking tussen de partijen met betrekking tot hun projectleveringen wordt bereikt via Contract Integrated. De opdrachtgevers, ontwerpende partijen en uitvoerende bouwpartijen hebben hun belangen en doelstellingen beter op elkaar afgestemd. Daarom worden de meeste problemen van tevoren opgelost. De bouw kan van start gaan en eventuele problemen zijn reeds weggenomen. De tijd- en kostenvermeerdering door extra werkzaamheden kan worden beheerst, en de gewenste staat wordt door de opdrachtgevers bereikt. Bijna tachtig procent van de problemen wordt opgelost dankzij de proactieve aanpak. Volledige en eenduidige documentatie draagt bij aan de eliminatie van geschillen. Het aantal overgebleven onopgeloste en overgebleven onduidelijke punten in het planningsoverzicht wordt op het gewenste niveau gehandhaafd, zonder dat tijd opnieuw hoeft te worden ingehaald.
Fase 2: Fabricage buiten locatie en kwaliteitsborging
Precisiefabricage: snijden, lassen en oppervlaktevoorbereiding (ASTM A6/SSPC-SP6)
Het omzetten van ruw staal in structurele onderdelen omvat drie hoofdprocessen, die tevens drie kwaliteitscontrolepunten zijn. Ten eerste worden staalplaten gesneden met behulp van precisieplasma-/laser-sniptechnologie. Deze snijtechnologie bereikt een snauwtoegelaten afwijking van ± 2 mm en is cruciaal voor de volgende montage van staalonderdelen. Ten tweede worden de onderdelen door gecertificeerde lassers verbonden conform AWS D1.1. Er wordt gebruikgemaakt van geluidsgolfstesten om een volledige en juiste versmelting van de lasnaden te waarborgen. Ten derde, wat betreft oppervlaktevoorbereiding, voldoen we aan de SSPC-SP6-norm om een straalankerprofiel van 50–85 micron te verkrijgen. Dit profiel zorgt voor een geschikte ondergrond voor de hechting van de coating en verwijdert tegelijkertijd walsroest en roest als voorbereiding. Tijdens dit proces controleren we zowel de voorbereidings- als de straalomgeving, wat een voordeel is ten opzichte van de onvoorspelbare voorbereidingsomstandigheden op locatie. Vóór verzending worden alle onderdelen getest in een coördinatenmeetmachine om te garanderen dat alle delen passend zijn voor montage op de bouwplaats.
QC tijdens de productie en inspectieprotocollen van derden
Het opzetten van een robuust kwaliteitscontrolesysteem zorgt ervoor dat problemen in elke productiefase worden geïdentificeerd en aangepakt. Bij checkpoint-kwaliteitscontrole nemen kwaliteitscontroletechnici fysieke metingen af en maken lasspecialisten foto’s van lasverbindingen met digitale röntgenlasbeeldvorming. Onaangekondigde kwaliteitscontrole-audits worden uitgevoerd door externe inspecteurs die gekwalificeerd zijn volgens ISO 17020, evenals door consultants voor naleving van AISC 303. Afhankelijk van de omvang van de audit, indien van toepassing, worden als onderdeel van de auditchecklist niet-destructieve testen (NDT) voor oppervlaktebarsten met magnetische deeltjes, hardheidstests (na warmtebehandeling) en metingen van de laagdikte van coatings uitgevoerd. Veiligheidsaudits uit het voorgaande jaar wezen erop dat het gebruik van een driedelige, gestapelde kwaliteitscontrolestructuur het aantal gebreken gemiddeld met 66% verminderde ten opzichte van inspecties in één enkele fase. Wij gebruiken een uitgebreid traceerbaarheidssysteem om te waarborgen dat de geschiedenis van elk onderdeel wordt gedocumenteerd, vanaf de oorsprong van de grondstoffen, via elke fase van het productieproces, tot aan het moment van verzending vanaf de productiefaciliteit.
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 opbouw: eerst verstijving en prioriteit voor windcompartimenten
Het beginnen met verstijving is cruciaal voor de bouw van stabiele assemblages van staalconstructies onder winderige omstandigheden. De techniek bestaat erin de hoofdverstijvingen onmiddellijk na het plaatsen van de eerste kolommen in te brengen. Deze techniek creëert een zelfdragend werkgebied dat verticale doorbuigingen vermindert en toekomstige instortingsrisico’s minimaliseert. Bij overweging van windcompartimenten geven bouwteams operationeel de voorkeur aan het isoleren en afzonderlijk afwerken van windcompartimentsecties, in plaats van alle secties tegelijk aan te pakken. Dit vermindert de totale doorbuiging van de constructie. Deze principes worden toegepast op bouwplaatsen. Ze verbeteren de veiligheid van werknemers, de betrouwbaarheid van een juiste montage van de afzonderlijke componenten en de algehele integriteit van het montageproces van de constructie.
Conformiteit met AISC 360: dimensionele kalibratie, positionering van kolommen en regels, en installatie van purlins
Afwijkingen van alle metingen vallen binnen de toleranties van hoofdstuk 7 van AISC 360 voor de fabricage- en montageprocessen. Metingen zullen aantonen dat de afwijkingen zijn beperkt tot de gestelde grenzen voordat de installatie van de gevelbegrenzing begint.
Fase 5: Voltooiing van de gevelbegrenzing en projectafsluiting
Gevelbekleding, thermische bruggen en voorafgaande opleveringsreview
De laatste stap vóór de volledige afronding van de gebouwomhulling is de installatie van de gevelbekledingspanelen, wat leidt tot een verbetering van de energie-efficiëntie van het gebouw. Als eerste stap zullen de aannemers voor de gevelbekleding de panelen uitlijnen met behulp van een corrosiebestendig bevestigingssysteem en vervolgens een waterdichte afdichting aanbrengen op alle voegen om het gebouw te beschermen tegen vocht. Een belangrijke zorg gedurende het gehele bouwproces is thermische koppeling, die verantwoordelijk is voor 30% van de energieverliezen in commerciële gebouwen. Om thermische koppeling te elimineren, isoleren bouwers structurele verbindingen zodanig dat de spleet vol en continu blijft. Voordat een project kan worden overgedragen, moet het projectteam een checklist van 12 visuele functies invullen, waaronder de strakheid van de bevestigingsmiddelen, de afdichting, de werking van de afvoer en de integriteit van de luchtdichtheidslaag. Onafhankelijke testers beoordelen de integriteit van de luchtdichtheidslaag conform ASTM E283. Afmetingen en onderlinge afstanden worden door aannemers geverifieerd om te voldoen aan de AISC 360-richtlijnen. De garantie wordt gedocumenteerd en definitief afgerond. Al deze functies zijn noodzakelijke eindstappen om ervoor te zorgen dat de gebouwomhulling waterdicht is, aan de geldende normen voldoet, klaar is voor bezetting en energie-efficiënt functioneert met comfort voor de gebruikers gedurende het hele jaar.
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.