Etap 1: Planowanie i projektowanie w fazie przedbudowlanej
Poprawne planowanie przed rozpoczęciem budowy stanowi podstawę techniczną i prawną projektów konstrukcji stalowych. Na tym etapie zaczynamy rozważać przekształcenie wymagań koncepcyjnych w konkretne plany działania oraz oceniać ryzyko związane z kolejnymi etapami realizacji.
Inżynieria konstrukcyjna, koordynacja BIM oraz szczegółowanie gotowe do produkcji
Jako część procesu budowlanego inżynierowie konstrukcyjni zapewniają usługi projektowe i wykonawcze, przekształcając projekty architektów dotyczących konstrukcji w prawne rzeczywistości. W trakcie tego procesu inżynierowie zapewniają optymalne wykorzystanie zasobów oraz zwiększają odporność budynku na trzęsienia ziemi. Inżynierowie wykorzystują technologię BIM do eliminacji kolizji projektowych między różnymi elementami budynku. Zastosowanie tej metody pozwala zmniejszyć zakres prac korekcyjnych o około 15%, co przekłada się na oszczędność czasu i kosztów. Przygotowywane są ostateczne, szczegółowe rysunki wykonawcze przeznaczone do produkcji. Rysunki te zawierają wszystkie niezbędne informacje dotyczące realizacji, w tym położenie otworów pod śruby (z dopuszczalnym odchyleniem ±1,5 mm), pliki CAD przeznaczone do cięcia laserowego oraz materiały certyfikowane zgodnie ze standardem ASTM.
Zanim rozpocznie się konkurencja, wygrywasz już poprzez komunikację z lokalnymi organami administracyjnymi. Mogą one wskazać potencjalne problemy oraz ułatwić pozyskanie wymaganych dokumentów, ponieważ znają lokalne przepisy dotyczące zagospodarowania przestrzennego, ochrony środowiska i budownictwa. Dobrą praktyką jest uzyskanie przeglądu przed rozpoczęciem robót budowlanych, aby ustalić, czy istnieją jakieś problemy związane z budową – na przykład żurawie mogą nie mieć wystarczającego zasięgu do obsługi miejsca budowy albo mogą występować zależności w zakresie transportu materiałów. Najlepszym podejściem jest zintegrowanie wymagań/specyfikacji projektowych przez wszystkie strony zaangażowane w projekt w ramach umowy. Inwestor jest najlepiej położony, aby zarządzać konfliktami. Problemy są identyfikowane z wyprzedzeniem, a prace budowlane mogą być kontynuowane.
Zidentyfikowano i rozwiązano z góry tysiące problemów, co pozwala rozwiązać jeszcze więcej problemów. Skutki tego podejścia obejmują pełną kontrolę nad czasem i kosztami prac dodatkowych, umożliwiając Właścicielom osiągnięcie pożądanego stanu. Skupienie się odbywa na utrzymaniu stanu „Pozostałe nierozwiązane” i „Pozostałe kwestie wymagające uwagi” na pożądanym poziomie.
Faza 2: Wykonywanie poza obiektem i zapewnienie jakości
Wykonywanie z precyzją: cięcie, spawanie i przygotowanie powierzchni (ASTM A6/SSPC-SP6)
Istnieją trzy główne procesy wytwarzania elementów konstrukcyjnych ze stali, które są również kluczowymi punktami kontroli jakości. Po pierwsze, arkusze stali są cięte za pomocą precyzyjnych urządzeń do cięcia laserowego/plazmowego. Ta technologia cięcia zapewnia tolerancję cięcia wynoszącą ±2 mm, co ma kluczowe znaczenie dla późniejszej montażu elementów stalowych. Po drugie, certyfikowani spawacze zgodnie ze standardem AWS D1.1 łączą elementy stalowe. Przeprowadzane jest badanie falami ultradźwiękowymi w celu sprawdzenia, czy spoiny są pełne i prawidłowo zespolone. Na koniec, zgodnie ze standardem przygotowania powierzchni SSPC-SP6, tworzony jest profil krawędzi uderzeniowej (ang. blast anchor profile) o głębokości 50–85 mikronów. Ten profil zapewnia odpowiednią podłoże do przyczepienia się systemu powłokowego oraz usuwa warstwę walcowniczą i rdzę. Możemy kontrolować środowisko przygotowania i strumienia piasku w tym procesie — jest to dodatkowa zaleta w porównaniu do niekontrolowanych i nieprzewidywalnych warunków terenowych. Przed wysyłką wszystkie elementy są oceniane za pomocą maszyny pomiarowej współrzędnościowej w celu sprawdzenia, czy mieszczą się w dopuszczalnych tolerancjach.
Nasze protokoły kontroli jakości w trakcie produkcji oraz inspekcji przeprowadzanych przez niezależne podmioty trzecie
Budowa solidnego systemu kontroli jakości pozwala nam identyfikować i rozwiązywać problemy na każdym etapie procesu produkcyjnego. Kontrola punktowa (checkpoint QC) obejmuje pomiary fizyczne wykonywane przez techników ds. kontroli jakości oraz wspólne zdjęcia wykonane przez inspektorów spawalnictwa z wykorzystaniem cyfrowego obrazowania spoin metodą rentgenowską. Nagłe audyty kontroli jakości przeprowadzają niezależni inspektorzy zgodnie ze standardem ISO 17020 oraz konsultanci ds. zgodności z normą AISC 303. W zależności od zakresu audytu, w ramach listy kontrolnej audytu wykonywane są badania nieniszczące (NDT), m.in. ocena pęknięć powierzchniowych metodą cząstek magnetycznych, pomiary twardości (po obróbce cieplnej) oraz pomiary grubości powłoki. Audyty bezpieczeństwa z poprzedniego roku wykazały średnie zmniejszenie liczby wad o 66% przy zastosowaniu trzystopniowego, hierarchicznego systemu kontroli jakości w porównaniu do jednoetapowych inspekcji. Stosujemy szczegółowy system śledzenia, który umożliwia śledzenie i dokumentowanie historii każdego elementu produktu – od miejsca pozyskania surowca po gotowy produkt.
Faza 3: Przygotowanie terenu i integracja fundamentów
Przygotowanie placu budowy jest jednym z najważniejszych etapów w budowie konstrukcji stalowych. Na początku procesu zespół budowlany usuwa z placu budowy wszelkie niepotrzebne pozostałości po starych obiektach oraz inne rodzaje śmieci i biomasy w postaci drzew i krzewów. Po oczyścienu placu budowy wyrównuje się powierzchnię roboczą, aby zapewnić, że podłoże jest wypoziomowane z dokładnością do 25 mm w dowolnym kierunku. Różne platformy budowlane i budynki wymagają różnej nośności gruntu. Zanim rozpocznie się wykopywanie fundamentów budynku, inżynierowie budowlani przeprowadzają badania gruntowe w celu określenia nośności gruntu. W trakcie przygotowania gruntu robotnicy budowlani zagęszczają go w wielu warstwach oraz układają niezbędne kanały kablowe dla systemów wodociągowych, elektrycznych i telekomunikacyjnych. Po przygotowaniu gruntu beton poddawany jest obróbce cieplnej, a robotnicy budowlani montują w betonie zaszczepionym (grutowanym) śruby kotwiące, które w przyszłości umożliwią precyzyjne dopasowanie stalowego szkieletu budynku. Po pełnym utwardzeniu się betonu robotnicy budowlani przeprowadzają końcową inspekcję, aby sprawdzić, czy plac budowy mieści się w określonych tolerancjach. Gdy plac budowy zostanie w pełni przygotowany, inżynierowie budowlani rozpoczynają właściwy proces budowy.
Faza 4: Montaż konstrukcji i stabilizacja ram
Kolejność montażu: najpierw wzmocnienia, pierwszeństwo kompartmentów przeciwpożarowych
W warunkach wietrznych stabilne montażowe zespoły konstrukcji stalowych najlepiej budować, rozpoczynając od wstawiania głównych wzmocnień zaraz po umieszczeniu pierwszych słupów. Ta technika zmniejsza ugięcia pionowe i ryzyko zawalenia się konstrukcji. W odniesieniu do kompartmentów przeciwpożarowych wykonawcy operacyjnie woliszą „oddzielać je sekcjami” i tworzyć osobne kompartmenty przeciwpożarowe zamiast realizować je wszystkie naraz. To również zmniejsza ogólne ugięcia pionowe konstrukcji. Zasady te są stosowane na placach budowy i poprawiają bezpieczeństwo personelu budowlanego oraz ogólną jakość montażu konstrukcji.
Zgodność z normą AISC 360: kalibracja wymiarów, pozycjonowanie słupów i belek dachowych oraz montaż krokwi
Wszelkie odchylenia od pomiarów mieszczą się w granicach tolerancji określonych w rozdziale 7 normy AISC 360 dla procesów wykonywania i montażu. Pomiarowe badania wykażą, że odchylenia zostały utrzymane w dopuszczalnych granicach przed rozpoczęciem montażu obudowy.
Faza 5: Zakończenie obudowy i zamknięcie projektu
Obramowanie, mostki cieplne oraz przegląd przed przekazaniem
Ostatnim etapem obudowy budynku jest montaż paneli okładzinowych. Poprawa efektywności energetycznej budynku zależy od prawidłowego zamontowania paneli okładzinowych. Przed tym etapem wykonawcy okładzin budynku wyrównują panele przy użyciu odpornego na korozję systemu mocowania oraz zapewniają szczelność wodną połączeń budynku. Podstawowym zagrożeniem w trakcie budowy jest mostek cieplny. Mostki cieplne odpowiadają za około 30% strat energii w budynkach komercyjnych. Powstają one, gdy materiały izolacyjne nie pokrywają w pełni połączeń konstrukcyjnych budynku. Aby temu zapobiec, wykonawcy zapewniają ciągłą i pełną izolację w strefie połączeń. Przed przekazaniem budynku do użytkowania zespół projektowy musi spełnić 12-punktową listę kontrolną, aby zapewnić funkcjonalną barierę powietrzną i wodną oraz ocenić integralność systemu odprowadzania wody. Integralność bariery powietrznej ocenia się zgodnie ze standardem ASTM E283. Pomiarów i odstępów dokonują wykonawcy, aby spełnić wymagania normy AISC 360. Gwarancja zostaje ukończona i ostatecznie potwierdzona. Każda z tych czynności zapewnia, że budynek jest gotowy do zajęcia, charakteryzuje się wysoką efektywnością energetyczną oraz zgodnością z obowiązującymi przepisami.
Często zadawane pytania
Czym jest planowanie przed realizacją w projektach konstrukcji stalowych?
Faza planowania przed realizacją zmniejsza ryzyko konieczności wykonywania prac dodatkowych poprzez ustalenie pierwszych ram technicznych i regulacyjnych oraz przekształcenie wymagań koncepcyjnych w szczegółowy projekt.
Jakie korzyści wynikają z koordynacji BIM w fazie przed realizacją?
Koordynacja BIM umożliwia wcześniejsze wykrycie problemów projektowych, co skutkuje obniżeniem liczby prac dodatkowych o około 15%. Dzięki temu oszczędza się zarówno czas, jak i środki finansowe.
Jakie są korzyści wynikające z wykonywania prac w warunkach fabrycznych (poza budową) w porównaniu do prac wykonywanych na miejscu?
Prace wykonywane poza budową odbywają się w lepiej kontrolowanym środowisku, co pozwala na ich wykonanie z wyższą precyzją oraz większą spójnością. Negatywny wpływ niekorzystnych warunków pogodowych jest również mniejszy.
Czym jest faza integracji fundamentów i jakie elementy obejmuje?
Faza integracji fundamentów obejmuje oczyśczenie terenu, wyrównanie terenu, przeprowadzenie badań gruntowych, instalację podziemnych sieci uzbrojenia terenu oraz odlew betonu pod fundamenty z zamontowanymi śrubami kotwiącymi.
W jaki sposób zapewnia się stateczność konstrukcyjną podczas wznoszenia budynku?
Stateczność konstrukcyjną zapewnia się głównie poprzez zastosowanie podejścia „najpierw usztywnienie” oraz wykorzystanie na wstępnym etapie montażu komórek przeciwpożarowych i przeciwwietrznych do usztywniania konstrukcji.