Εφαρμόστε τις σωστές τεχνικές συναρμολόγησης για να διασφαλίσετε τη σταθερότητα του αποθηκευτικού κτιρίου με σιδηροκατασκευή.

Η σταθερότητα δεν επιτυγχάνεται τυχαία

Ένα μεταλλικό πλαίσιο αποθήκης που στηρίζεται σε σκυρόδεμα φαίνεται εγγενώς σταθερό στο μη εξοπλισμένο μάτι. Στην πραγματικότητα, αυτή η σταθερότητα επιτυγχάνεται κατά τη διάρκεια ενός στενού χρονικού παραθύρου της διαδικασίας συναρμολόγησης. Η σειρά με την οποία σφίγγονται οι βίδες, η τοποθέτηση των προσωρινών υποστηρίξεων και η χρονική στιγμή κατά την οποία τοποθετούνται οι στέγες και οι τοίχοι αποφασίζουν εάν η κατασκευή θα παραμείνει κατακόρυφη και τετράγωνη καθώς ενσωματώνεται στις βάσεις της. Το παράλειψη ενός βήματος ή η αλλαγή της σειράς για λόγους ταχύτητας δεν προκαλεί αναγκαστικά άμεση κατάρρευση, αλλά «καθιστά» μόνιμη μια υπόλοιπη κλίση και τάσεις στις συνδέσεις, οι οποίες γίνονται ορατές πολύ αργότερα, αφού η ομάδα συναρμολόγησης έχει εγκαταλείψει τον χώρο.

Η Διαδικασία Συναρμολόγησης που Διατηρεί Τετράγωνη μια Θέση

Ένα τυπικό αποθηκευτικό κτίριο με σκελετό από ρηγιδικά πλαίσια κατασκευάζεται διαδοχικά, βαθμός προς βαθμό. Η πιο αξιόπιστη σειρά εργασιών είναι η εξής: τοποθέτηση και ευθυγράμμιση των δύο πρώτων εσωτερικών υποστυλωμάτων, σύνδεση του ζεύγους δοκών στο έδαφος και ανύψωσή του ως ενός ενιαίου συνόλου, και στη συνέχεια σύνδεση των υποστυλωμάτων και της δοκού του επόμενου βαθμού. Αφού ορθοσταθούν δύο πλήρη πλαίσια, εγκαθίστανται και σφίγγονται (χωρίς όμως να σφιχτούν πλήρως) οι δοκοί πλευρικής στήριξης (purlins) και οι δοκοί οριζόντιας στήριξης (girts) που τα συνδέουν. Αυτή η μερική σύσφιξη επιτρέπει στο πλαίσιο να «αναπνέει» κατά την προσθήκη των υπόλοιπων βαθμών. Μόνο αφού ολοκληρωθεί ολόκληρο το χαλύβδινο σκελετό της συγκεκριμένης ενότητας και τεντωθούν οι προσωρινές καλωδιακές υποστηρίξεις, επιστρέφουν οι ομάδες σύσφιξης με βολτσοκινητήρα για να σφίξουν κάθε σύνδεση σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Τα εγχειρίδια εγκατάστασης της Ένωσης Κατασκευαστών Μεταλλικών Κτιρίων (MBMA) τονίζουν αυτή την ακολουθιακή μέθοδο εκκίνησης και ελέγχου για έναν λόγο: επιτρέπει στο πλαίσιο να βρει τη φυσική του ευθυγράμμιση προτού στερεοποιηθεί οριστικά.

Οι προσωρινές υποστηρίξεις ΔΕΝ είναι προαιρετικές

Ο αέρας δεν περιμένει να τοποθετηθεί ο τελευταίος βίδα. Ένα μερικώς συναρμολογημένο χαλύβδινο πλαίσιο αποτελεί ασταθές μηχανισμό, και μια αιφνίδια γκουστ μπορεί να αναποδογυρίσει μια σειρά κολόνων σαν ντόμινο. Οι προσωρινές υποστηρίξεις, συνήθως χαλύβδινα καλώδια με ρυθμιζόμενους σφιγκτήρες (turnbuckles) που εκτείνονται από την κορυφή μιας κολόνας μέχρι έναν αγκυρωτήρα στο έδαφος, παρέχουν την πλευρική αντίσταση που θα προσφέρει τελικά η μόνιμη διαφραγματική κατασκευή της στέγης. Το πρότυπο του OSHA 1926.757 απαιτεί οι χαλύβδινες δομικές κατασκευές να είναι επαρκώς στηριγμένες ή υποστηριζόμενες κατά την ανέγερσή τους. Ως ελάχιστο μέτρο, μία καλωδιακή υποστήριξη ανά γραμμή κολόνας σε κάθε ορθογώνια κατεύθυνση αποτελεί μια πρακτική κανονικότητα, και τα καλώδια αυτά παραμένουν εντεταμένα μέχρις ότου η διαφραγματική επένδυση (decking) είναι πλήρως τοποθετημένη και οι συνδέσμους διατμητικής αντίστασης (shear connectors) έχουν τοποθετηθεί.

Η σειρά σφίξιμας των βιδών που κανείς δεν αναφέρει

Οι βίδες σύνδεσης γύρω από μια στιβαρή πλαίσιο-άρθρωση ροπής δεν είναι απλώς οποιεσδήποτε βίδες που εισάγονται σε οποιαδήποτε τρύπα. Συνήθως πρόκειται για υψηλής αντοχής βίδες ASTM A325 ή A490, που τοποθετούνται σε συγκεκριμένο μοτίβο. Η κοινώς αποδεκτή πρακτική αποτελείται από τρία βήματα: πρώτον, σφίγγονται ελαφρά όλες οι βίδες της άρθρωσης· στη συνέχεια, σφίγγονται πρώτες οι βίδες που βρίσκονται πιο μακριά από τον ουδέτερο άξονα, προχωρώντας προς τα μέσα προς το κέντρο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την προοδευτική σύνδεση των πλακών σύνδεσης και αποτρέπει τη δημιουργία κενού στις άκρες, το οποίο θα προκαλούσε αντίδραση ανασήκωματος (prying effect). Η χρήση ενός βαθμονομημένου τορκόκλειδου για την τελική σφίξιμο, αντί ενός πνευματικού κλειδιού χωρίς έλεγχο ροπής, μειώνει τη διασπορά της προεντασης των βιδών κατά περισσότερο από το μισό, πλησιάζοντας έτσι τη συμπεριφορά της άρθρωσης στις υποθέσεις που έχουν ληφθεί υπόψη κατά τον σχεδιασμό της.

Μια επέκταση αποθήκης που σχεδόν κλίνει πάρα πολύ

Μια εταιρεία λογιστικής στο Τέξας πρόσθεσε μια επέκταση χωρίς ενδιάμεσες στηρίξεις (clearspan) μήκους 120 ποδιών σε υφιστάμενη αποθήκη. Η ομάδα εγκατάστασης συνέρραψε δύο πλήρη κατασκευαστικά πλαίσια στο έδαφος και τα ανύψωσε στη θέση τους την Παρασκευή, συνδέοντας μόνο τις βάσεις και αφήνοντας τις δοκούς στήριξης (purlins) για τη Δευτέρα. Μια καταιγίδα με κεραυνούς πέρασε τη νύχτα, και χωρίς προσωρινή καλωδιακή στήριξη ή το σταθεροποιητικό αποτέλεσμα των σειρών δοκών στήριξης, τα δύο πλαίσια αποκλίνουν περισσότερο από ένα ίντσα από την κατακόρυφο στο ύψος της στέγης (eave). Το χάλυβας δεν υπέστη ζημιά, αλλά η επαναφορά των κολόνων στην ακριβή κατακόρυφη θέση απαιτούσε υδραυλικούς κυλίνδρους, δύο ημέρες επανεργασίας και μετρήσεις με laser tracker για να επιβεβαιωθεί ότι οι οπές για τα βολτς δεν είχαν παραμορφωθεί σε οβάλ σχήμα. Το χρονοδιάγραμμα του έργου καθυστέρησε κατά δύο εβδομάδες, απλώς και μόνο επειδή η στάδιο της στήριξης αντιμετωπίστηκε ως πρόβλημα της επόμενης μέρας.

Πώς οι επενδύσεις και οι περιβλήματα ενισχύουν το διαφραγματικό αποτέλεσμα

Οι πλάκες της οροφής και των τοίχων εκτελούν πολύ περισσότερες λειτουργίες από το να αποκλείουν απλώς τον καιρό. Μόλις τοποθετηθούν σωστά, λειτουργούν ως διαφράγματα τύπου «τεντωμένου δέρματος» που μεταφέρουν τις οριζόντιες φορτίσεις ανέμου μέχρι την θεμελίωση. Για να λειτουργήσει σωστά το διάφραγμα, κάθε βιδωτή σύνδεση κατά μήκος της πλευρικής επικάλυψης των πλακών και κάθε δομική βίδα προσδέσεως στον πυρήνα (purlin) πρέπει να εγκατασταθεί με την ακριβώς καθορισμένη απόσταση και ροπή σφίξεως που αναφέρεται στα εργοστασιακά σχέδια. Ένα συνηθισμένο λάθος κατά τη συναρμολόγηση είναι η αφήνεται μιας σειράς βιδών χαλαρών στο άκρο του κτιρίου, ενώ οι υπόλοιπες έχουν σφιχτεί πλήρως, και η μη επιστροφή για την οριστική τους σύσφιξη. Αυτό το άκρο μετατρέπεται σε μια αδύναμη γραμμή στο διάφραγμα, με αποτέλεσμα η πίεση του ανέμου να συγκεντρώνεται σε αυτή την ασυνέχεια. Η περίπατηση στην οροφή με ένα διάγραμμα βαθμονόμησης ροπής και ένα εργαλείο ελέγχου απόστασης βιδών είναι μια απλή συνήθεια που αποδίδει σημαντικά στη συνολική σκληρότητα του κτιρίου.

Όταν η Ακρίβεια της Συναρμολόγησης Ενσωματώνεται Από το Εργοστάσιο

Οι ομαλότερες εγκαταστάσεις επιτόπου πραγματοποιούνται όταν το χάλυβα φτάνει με σημάδια αντιστοίχισης, με σαφώς ετικετοποιημένους αριθμούς κομματιών και με προ-συναρμολογημένα εξαρτήματα, όπου οι συνθήκες του εργοστασίου το επιτρέπουν. Ένας κατασκευαστής που ευθυγραμμίζει με λέιζερ τα τραπέζια προσαρμογής του και προ-συναρμολογεί περίπλοκες στιγμιαίες συνδέσεις ως δοκιμή ποιότητας πριν την αποστολή, παρέχει στην ομάδα εγκατάστασης μια σημαντική προβαδούλα. Η Zhongwei επικεντρώνεται σε αυτήν την πειθαρχία προ-συναρμολόγησης, διασφαλίζοντας ότι ό,τι εγκαταλείπει το εργοστάσιο συναρμολογείται χωρίς να απαιτείται κοπτικός καυστήρας ή αναμορφωτικό εργαλείο επιτόπου. Αυτή η προσέγγιση μετατρέπει την εγκατάσταση χάλυβα από μια διαδικασία επίλυσης προβλημάτων σε μια διαδικασία εκτέλεσης ενός σχεδίου, και ένα απόθεμα που ανεβαίνει τετράγωνο για πρώτη φορά παραμένει τετράγωνο για όλη τη διάρκεια ζωής του κτιρίου.