Care sunt etapele construcției structurilor din oțel?

Faza 1: Planificarea și proiectarea pre-construcție

Planificarea corespunzătoare înainte de construcție pune bazele, atât tehnice, cât și legale, pentru proiectele cu structură din oțel. În această fază, începem să analizăm transformarea cerințelor conceptuale în planuri de acțiune executabile și evaluăm expunerea noastră la riscuri în etapele ulterioare.

Inginerie structurală, coordonare BIM și detaliere pregătită pentru fabricare

Ca parte a procesului de construcție, inginerii structuriști oferă servicii de proiectare și execuție pentru transformarea proiectelor arhitecților privind o structură în realități legale. În cadrul acestui proces, inginerii asigură faptul că structurile proiectate sunt optime din punct de vedere al resurselor și îmbunătățesc rezistența clădirii la cutremure. Inginerii folosesc BIM pentru a elimina conflictele legate de proiectare între diversele elemente ale clădirii. Această abordare s-a dovedit că reduce lucrările de refacere cu aproximativ 15 %, economisind astfel timp și costuri. Ultimul set detaliat de desene de execuție pentru fabricație este pregătit. Desenele conțin toate detaliile necesare construcției, inclusiv specificarea pozițiilor găurilor pentru șuruburi (cu o toleranță de 1,5 mm), fișiere CAD pentru tăierea cu laser și materiale certificate ca fiind conforme cu ASTM.

Înainte ca o competiție să înceapă, ați câștigat deja prin comunicarea cu autoritățile locale de reglementare. Acestea pot identifica problemele și pot facilita obținerea documentelor necesare, deoarece cunosc normele locale privind zonarea, mediul și construcțiile. Este o practică bună să obțineți o evaluare înainte de începerea construcțiilor, pentru a determina dacă există probleme legate de construcții; de exemplu, macaralele ar putea avea o rază de acțiune insuficientă pentru a deservi locul de construcție sau ar putea exista dependențe în transportul materialelor. Cel mai bun mod de abordare este ca părțile implicate în proiect să transmită cerințele/specificațiile proiectului într-un contract integrat. Proprietarul este cel mai bine poziționat pentru a gestiona conflictele. Problemele sunt identificate din timp, iar construcția poate continua.

Au fost identificate și rezolvate în avans mii de probleme, ceea ce face posibilă rezolvarea unui număr și mai mare de probleme. Efectele acestei abordări includ controlul total asupra termenelor și costurilor lucrărilor suplimentare, permițând Proprietarilor să își atingă starea dorită. Accentul este pus pe menținerea stării „Probleme rămase nerezolvate” și „Probleme rămase cauză de îngrijorare” la nivelul dorit.

Faza 2: Fabricare în afara amplasamentului și asigurarea calității

Fabricare de precizie: tăiere, sudare și pregătirea suprafeței (ASTM A6/SSPC-SP6)

Există trei procese principale în fabricarea componentelor din oțel structural, care reprezintă, de asemenea, punctele cheie ale controlului calității. Primul proces constă în tăierea foilor de oțel cu ajutorul tehnologiei de tăiere cu laser/plasmă de precizie. Această tehnică de tăiere oferă o toleranță de tăiere de ±2 mm, ceea ce este esențial pentru asamblarea ulterioară a componentelor din oțel. Al doilea proces presupune sudarea componentelor din oțel de către sudori certificați conform standardului AWS D1.1. Se efectuează teste cu unde sonore pentru a verifica dacă sudurile sunt complete și corect fuzionate. În final, conform standardului de pregătire a suprafeței SSPC-SP6, se creează un profil de ancorare prin sablare de 50–85 microni. Acest profil asigură un suport adecvat pentru sistemul de acoperire, permițându-i să adere corespunzător, iar în același timp elimină stratul de oxid format la laminare (mill scale) și rugină. În acest proces, putem controla mediul de pregătire și de sablare, ceea ce reprezintă, de asemenea, un avantaj față de mediile de lucru exterioare, necontrolate și imprevizibile. Înainte de expediere, toate componentele sunt evaluate cu ajutorul unei mașini de măsurat cu coordonate pentru a verifica dacă se încadrează în toleranțele admise.

Protocoalele noastre de control al calității în curs de desfășurare și inspecțiile efectuate de terțe părți

Construirea unui sistem solid de control al calității ne permite să identificăm și să rezolvăm problemele la fiecare etapă a procesului de producție. Controlul calității la punctele-cheie include măsurători fizice efectuate de tehnicienii de control al calității și fotografii comune realizate de inspectorii de sudură, folosind imagistică digitală cu raze X pentru sudură. Auditurile surpriză de control al calității sunt efectuate de inspectorii terți certificați conform ISO 17020 și de consultanții specializați în conformitate cu AISC 303. În funcție de amploarea auditului, pe lista de verificare a auditului se efectuează teste ne-distructive (NDT) pentru evaluarea fisurilor de suprafață prin metoda particulelor magnetice, evaluări de duritate (după tratament termic) și măsurători ale grosimii stratului de acoperire. Auditurile de siguranță din anul anterior au evidențiat o reducere medie de 66% a defectelor, comparativ cu inspecțiile într-o singură etapă, datorită implementării unui sistem de control al calității ierarhizat pe trei niveluri. Utilizăm un sistem riguros de trasabilitate pentru a urmări și documenta întreaga istorie a fiecărui component al produsului, de la originea materialelor brute până la produsul finit.

Faza 3: Pregătirea terenului și integrarea fundației

Pregătirea terenului este una dintre cele mai critice etape în construcția structurilor de oțel. La începutul procesului, echipa de construcții curăță terenul de orice resturi inutile ale unor structuri vechi, precum și de alte tipuri de deșeuri și biomase sub formă de arbori și tufișuri. Odată ce terenul a fost curățat, se nivelează zona de lucru pentru a asigura o suprafață plană a terenului, cu o abatere maximă de 25 mm în orice direcție. Platformele și clădirile de construcții diferite necesită capacități portante diferite. Înainte de începerea săpăturilor pentru fundații, inginerii de construcții efectuează teste ale solului pentru a determina capacitatea portantă a acestuia. În timpul procesului de pregătire a solului, muncitorii de construcții compactează solul în mai multe straturi, precum și amplasează eventualele canale necesare pentru sistemele de apă, energie electrică și comunicații. Odată ce solul a fost pregătit, betonul este supus unui tratament termic, iar muncitorii de construcții montează buloane de ancorare în betonul injectat, pentru alinierea ulterioară cu structura de oțel a clădirii. După ce betonul s-a întărit complet, muncitorii de construcții efectuează o inspecție finală pentru a verifica dacă terenul de construcție se încadrează în toleranțele specificate. Odată ce terenul de construcție este complet pregătit, inginerii de construcții încep procesul real de construcție.

Faza 4: Montarea structurii și stabilizarea cadrelor

Ordinea montării: Consolidare în primul rând, prioritatea compartimentelor pentru vânt

În condiții de vânt, asamblările stabile ale structurii din oțel se realizează cel mai bine începând cu inserarea contravântuirilor principale imediat ce sunt montate primele stâlpi. Această tehnică reduce deflexiunile verticale și riscurile de prăbușire. În ceea ce privește compartimentele pentru vânt, constructorii preferă operațional să le „izoleze” și să le delimiteze individual, în loc să le execute pe toate simultan. Acest lucru reduce, de asemenea, deflexiunile verticale totale ale structurii. Aceste principii sunt aplicate pe șantierele de construcții și contribuie la îmbunătățirea siguranței personalului de construcții și a calității generale a asamblării structurale.

Conformitate cu AISC 360: Calibrare dimensională, poziționarea stâlpilor și a grinzilor de acoperiș, precum și montarea fâșiilor

Toate abaterile față de măsurători se încadrează în limitele de toleranță prevăzute în Capitolul 7 al standardului AISC 360 pentru procesele de fabricație și montare. Măsurătorile topografice vor confirma că abaterile au fost menținute în limitele admise înainte de începerea montării învelișului.

Faza 5: Finalizarea învelișului și încheierea proiectului

Înveliș exterior, punți termice și revizuire pre-livrare

Stadiul final al învelișului clădirii este montarea panourilor de fațadă. Îmbunătățirea eficienței energetice a unei clădiri depinde de montarea corectă a panourilor de fațadă. Înainte de această etapă, executanții fațadelor aliniază panourile clădirii folosind un sistem de fixare rezistent la coroziune și creează o etanșare completă la îmbinările clădirii. O preocupare principală în procesul de construcție este puntea termică. Puntea termică este responsabilă de aproximativ 30% din pierderile de energie din clădirile comerciale. Aceasta apare atunci când materialele izolante nu acoperă integral conexiunile clădirii. Pentru a elimina puntea termică, constructorii mențin o izolare constantă și completă pe întreaga lungime a conexiunii. Înainte de predarea clădirii, echipa de proiect trebuie să îndeplinească o listă de verificare cu 12 puncte pentru a asigura o barieră funcțională împotriva aerului și a apei, precum și pentru a evalua integritatea sistemului de drenaj. Integritatea barierei împotriva aerului se evaluează conform ASTM E283. Măsurătorile și distanțele sunt verificate de către executanți pentru a respecta norma AISC 360. Garanția este completată și finalizată. Fiecare dintre aceste funcții asigură faptul că clădirea este gata pentru ocupare, eficientă energetic și conformă cu reglementările în vigoare.

Întrebări frecvente

Ce este planificarea pre-construcție în proiectele de structuri din oțel?

Faza de planificare pre-construcție reduce riscurile de refacere prin stabilirea primei etape a cadrelor tehnice și reglementare și prin transformarea cerințelor conceptuale într-un plan detaliat.

Ce avantaje aduce coordonarea BIM în faza pre-construcție?

Coordonarea BIM permite identificarea timpurie a problemelor de proiectare, ceea ce reduce refacerea cu aproximativ 15%. Acest lucru economisește atât timpul, cât și banii.

Care este beneficiul fabricării în afara șantierului comparativ cu lucrările efectuate pe șantier?

Atunci când se lucrează în afara șantierului, mediul este mai bine controlat, permițând finalizarea lucrărilor cu o precizie mai mare, precum și o consistență superioară. De asemenea, efectele negative ale vremii nefavorabile sunt mai puțin semnificative.

Ce este faza de integrare a fundației și ce cuprinde aceasta?

Faza de integrare a fundației cuprinde curățarea terenului, amenajarea terenului, efectuarea testelor de sol, instalarea utilităților subterane și turnarea betonului pentru fundație, cu buloane de ancorare poziționate.

Prin ce metode se asigură stabilitatea structurală în timpul ridicării unei clădiri?

Stabilitatea structurală este asigurată în principal prin abordarea „întâi contravântuirea” și prin utilizarea inițială a compartimentelor antivânt pentru contravântuirea structurii în faza de asamblare.