Каковы этапы строительства стальных конструкций?

Этап 1: Предварительное планирование и проектирование

Тщательное планирование до начала строительства закладывает техническую и юридическую основу для проектов стальных конструкций. На этом этапе мы начинаем прорабатывать преобразование концептуальных требований в конкретные планы действий и оцениваем потенциальные риски на последующих этапах.

Строительная механика и проектирование несущих конструкций, координация BIM и детализация, готовая к изготовлению

В рамках процесса строительства инженеры-конструкторы предоставляют услуги по проектированию и возведению, чтобы превратить архитектурные проекты зданий в юридически действительные объекты. На этом этапе инженеры обеспечивают ресурсную оптимальность спроектированных конструкций и повышают устойчивость здания к землетрясениям. Инженеры используют технологию BIM для устранения конфликтов, связанных с проектированием, между различными элементами здания. Доказано, что такой подход снижает объём переделок примерно на 15 %, что позволяет экономить время и средства. Подготавливаются окончательные детальные чертежи для изготовления. Эти чертежи содержат все необходимые данные для строительства, включая указание мест расположения отверстий под болты (с допуском ±1,5 мм), CAD-файлы для лазерной резки и информацию о материалах, сертифицированных как соответствующие стандарту ASTM.

До начала соревнования вы уже одержали победу, установив связь с местными органами власти. Они могут указать на потенциальные проблемы и способствовать получению необходимых документов, поскольку хорошо осведомлены о местных нормах зонирования, экологических и строительных требованиях. Рекомендуется провести предварительный обзор до начала строительства, чтобы выявить возможные строительные трудности — например, краны могут не обладать достаточным радиусом действия для обслуживания строительной площадки или могут существовать зависимости при транспортировке материалов. Наиболее эффективный подход заключается в том, чтобы все участники проекта совместно представили свои требования и технические спецификации в рамках единого контракта. Заказчик наиболее компетентен в управлении конфликтами. Проблемы выявляются заблаговременно, и строительство может начаться без задержек.

Тысячи вопросов были выявлены и решены заранее, что позволяет решать ещё больше вопросов. В результате применения данного подхода обеспечивается полный контроль над сроками и стоимостью дополнительных работ, что даёт Заказчикам возможность достичь желаемого состояния. Основное внимание уделяется поддержанию показателей «Оставшиеся нерешённые вопросы» и «Оставшиеся вызывающие озабоченность вопросы» на желаемом уровне.

Этап 2: Производство вне площадки и обеспечение качества

Точное изготовление: резка, сварка и подготовка поверхности (ASTM A6/SSPC-SP6)

Существует три основных процесса изготовления конструкционных стальных элементов, которые также являются ключевыми точками контроля качества. Во-первых, стальные листы нарезаются с помощью высокоточной лазерной/плазменной резки. Эта технология резки обеспечивает допуск ±2 мм, что имеет решающее значение для последующей сборки стальных элементов. Во-вторых, сертифицированные сварщики, соответствующие стандарту AWS D1.1, соединяют стальные элементы. Для проверки полноты и правильности сплавления швов проводится ультразвуковой контроль. В-третьих, в соответствии со стандартом подготовки поверхности SSPC-SP6 формируется профиль дробеструйного травления глубиной 50–85 мкм. Такой профиль создаёт подходящую основу для адгезии системы покрытия, а также удаляет окалину и ржавчину. Мы можем контролировать условия подготовки и дробеструйной обработки, что является дополнительным преимуществом по сравнению с неконтролируемыми и непредсказуемыми условиями на строительной площадке. Перед отгрузкой все элементы проверяются на координатно-измерительной машине для подтверждения соответствия допустимым допускам.

Наши протоколы контроля качества на промежуточных этапах производства и независимой инспекции

Создание надёжной системы контроля качества позволяет нам выявлять и устранять проблемы на каждом этапе производственного процесса. Контроль на контрольных точках включает физические измерения, выполняемые техниками по контролю качества, и совместные фотографии, сделанные инспекторами сварных соединений с использованием цифровой рентгенографии сварных швов. Неожиданные аудиты контроля качества проводят независимые инспекторы в соответствии со стандартом ISO 17020, а также консультанты по соблюдению требований стандарта AISC 303. В зависимости от масштаба аудита в рамках контрольного перечня выполняются неразрушающие испытания (NDT): оценка поверхностных трещин методом магнитопорошкового контроля, измерение твёрдости (после термообработки) и измерение толщины покрытия. Результаты аудитов безопасности за предыдущий год показали в среднем снижение количества дефектов на 66 % при использовании трёхуровневой иерархической системы контроля качества по сравнению с одностадийными проверками. Мы используем исчерпывающую систему прослеживаемости для отслеживания и документирования истории каждого компонента изделия — от первоначального источника сырья до готового продукта.

Этап 3: Подготовка площадки и интеграция фундамента

Подготовка площадки является одним из наиболее важных этапов строительства стальных конструкций. На начальном этапе бригада строителей очищает строительную площадку от ненужных остатков старых сооружений, а также других видов мусора и биомассы в виде деревьев и кустарников. После очистки площадки рабочая зона выравнивается таким образом, чтобы поверхность грунта была ровной с точностью до 25 мм в любом направлении. Различные строительные площадки и здания требуют разной несущей способности основания. Перед началом рытья котлованов под фундамент здания инженеры-строители проводят испытания грунта для определения его несущей способности. В процессе подготовки грунта строительные рабочие уплотняют грунт по нескольким слоям, а также прокладывают необходимые каналы (лотки) для систем водоснабжения, электроснабжения и связи. После завершения подготовки грунта бетон подвергается термообработке, а строительные рабочие устанавливают анкерные болты в бетон с цементно-песчаной заливкой для последующего совмещения с металлическим каркасом здания. По завершении полного набора прочности бетоном строительные рабочие проводят окончательный осмотр, чтобы убедиться, что строительная площадка соответствует заданным допускам. Как только площадка полностью подготовлена, инженеры-строители приступают к непосредственному строительному процессу.

Этап 4: Монтаж конструкции и стабилизация каркасов

Порядок монтажа: сначала раскосы, приоритет ветровых отсеков

В ветреных условиях устойчивые сборки стального каркаса лучше всего выполняются путём установки основных раскосов сразу после монтажа первых колонн. Эта методика снижает вертикальные прогибы и риски обрушения. Что касается ветровых отсеков, строители оперативно предпочитают «отделять» их по частям и формировать поэтапно, а не выполнять все сразу. Это также снижает суммарные вертикальные прогибы каркаса. Данные принципы применяются на строительных площадках и повышают безопасность персонала, а также общее качество монтажа конструкций.

Соответствие стандарту AISC 360: калибровка размеров, позиционирование колонн и ригелей, монтаж прогонов

Все отклонения по размерам находятся в пределах допусков, установленных главой 7 стандарта AISC 360 для процессов изготовления и монтажа. Результаты геодезических измерений подтвердят, что отклонения сохранялись в заданных пределах до начала монтажа ограждающих конструкций.

Этап 5: Завершение ограждающей конструкции и закрытие проекта

Облицовка, тепловые мосты и предварительный обзор перед сдачей

Завершающим этапом формирования ограждающей конструкции здания является монтаж облицовочных панелей. Повышение энергоэффективности здания зависит от правильного монтажа облицовочных панелей. До этого подрядчики по облицовке выравнивают панели здания с использованием коррозионностойкой крепёжной системы и обеспечивают герметичное уплотнение стыков здания. Одной из главных задач на этапе строительства является предотвращение тепловых мостиков. Тепловые мостики вызывают примерно 30 % потерь энергии в коммерческих зданиях. Они возникают, когда теплоизоляционные материалы не полностью покрывают соединения конструкций здания. Чтобы устранить тепловые мостики, строители обеспечивают непрерывное и полное теплоизолирование по всему периметру соединений. Перед передачей здания заказчику проектная команда должна выполнить 12-пунктный контрольный перечень для обеспечения функционального воздушного и водонепроницаемого барьера, а также оценки целостности дренажной системы. Целостность воздушного барьера проверяется в соответствии со стандартом ASTM E283. Измерения и шаги крепления верифицируются подрядчиками для соответствия требованиям AISC 360. Гарантийные обязательства оформляются и окончательно утверждаются. Каждая из этих процедур гарантирует, что здание готово к заселению, энергоэффективно и соответствует нормативным требованиям.

Часто задаваемые вопросы

Что такое предварительное проектирование в проектах стальных конструкций?

Этап предварительного проектирования снижает риски переделок за счёт установления первых технических и нормативных рамок, а также преобразования концептуальных требований в детальный чертёж.

Какие преимущества даёт координация на основе BIM на этапе предварительного проектирования?

Координация на основе BIM позволяет выявлять проблемы проектирования на ранних стадиях, что сокращает объём переделок примерно на 15 %. Это позволяет сэкономить как время, так и деньги.

В чём преимущество изготовления конструкций вне площадки по сравнению с выполнением работ на строительной площадке?

При работе вне площадки условия труда лучше контролируются, что обеспечивает более высокую точность изготовления, а также большую стабильность и однородность результатов. Негативное влияние неблагоприятных погодных условий также оказывается менее значительным.

Что представляет собой этап интеграции фундамента и какие работы он включает?

Этап интеграции фундамента включает расчистку площадки, выравнивание рельефа площадки, проведение испытаний грунта, прокладку подземных коммуникаций и заливку бетона для фундамента с установленными анкерными болтами.

Каким образом обеспечивается структурная устойчивость при возведении здания?

Структурная устойчивость обеспечивается в первую очередь посредством подхода «сначала раскрепление», а также путём первоначального использования ветровых отсеков для раскрепления конструкции на этапе сборки.