Levantamento de quantitativos de estrutura metálica

Os perfis laminados (W, S, M, HP, C, MC, cantoneiras, perfis tubulares e tubos) são levantados pelo seu peso nominal publicado por pé multiplicado pelo comprimento detalhado dos desenhos de fabricação ou de montagem. A designação já codifica o peso: um W14x30 tem 30 libras por pé, nunca recalculado a partir da seção transversal. Em regiões métricas, aplica-se o mesmo, como massa por metro a partir das tabelas de perfis padronizados. As chapas são calculadas pelo menor retângulo envolvente: as dimensões retangulares totais multiplicadas pela espessura e pela densidade. O retalho triangular de uma chapa de ligação (gusset), de um canto cisalhado ou de uma extremidade cortada não é removido, porque esse desperdício é material real que o fabricante comprou.

Esse é o método AISC Calculation of Weights, reproduzido quase ao pé da letra pelas especificações rodoviárias dos EUA, como a Caltrans Standard Specifications Section 55. A proposta e a maioria dos métodos de pagamento contratual usam esse peso calculado (teórico), não a massa pesada real. O peso de balança, a massa que a usina pesa na corrida (heat), pode exceder o peso teórico pela margem de laminação. A ASTM A6 estabelece essa margem como um limite admissível, não como uma sobra garantida: até mais 2,5 por cento em perfis de 100 libras por pé ou mais pesados, e de menos 2,5 a mais 3,0 por cento em perfis abaixo de 100 libras por pé. Trate isso como uma faixa de tolerância para reconciliação, não como uma média esperada; usar o peso de balança onde o contrato especifica o peso calculado superfatura a obra.

A chapa pesada tem uma tolerância de laminação maior, portanto, nos métodos de pagamento de rodovias e pontes, as chapas com largura superior a 36 polegadas (cerca de 915 milímetros) recebem um acréscimo de metade da sobra de peso admissível da ASTM A6 sobre o peso nominal do retângulo. Chapas de 36 polegadas ou mais estreitas não recebem acréscimo. Os métodos métricos de edificação medem a massa teórica líquida e não aplicam essa sobra.

Nenhuma dedução é feita por recortes de extremidade (copes), blocos, recortes (clips), bordas cisalhadas, puncionamento, furação, mandrilamento, fresamento ou aplainamento. A usina laminou o perfil inteiro e o fabricante pagou pela barra ou chapa inteira, de modo que o material removido é sucata, não um crédito. A ANZSMM declara isso como nenhuma dedução por furos ou entalhes, e o mesmo princípio vale em todos os métodos formais, mesmo para furos ou entalhes grandes em um perfil laminado.

A regra de não deduzir é absoluta para características dos perfis, mas não para áreas em chapa. Aberturas grandes cortadas em um campo de chapa, como uma telha de aço (deck) ou um campo de chapa de base, seguem a regra de pequenos vazios do método geral, tomada emprestada para a área de aço: deduzem-se aberturas acima de cerca de 0,10 metro quadrado no método civil (CESMM4) e acima de 1,00 metro quadrado no método de edificação (RICS NRM2). Não há uma cláusula de aberturas específica para aço, portanto esses limiares gerais são aplicados por analogia. Aberturas de escada, poço (shaft) e elevador no deck são sempre deduzidas; pequenas penetrações são absorvidas.

O peso do metal de solda e o peso da pintura ou galvanização não são incorporados à tonelagem de aço. Ambos são desprezíveis em relação ao aço dos perfis e são precificados em suas próprias linhas: soldas por comprimento e dimensão, conforme descrito na AWS D1.1, e revestimentos por área de superfície. Parafusos, porcas, arruelas e pinos, quando pesados, vêm das tabelas de fixadores do AISC Steel Construction Manual (peso por 100 unidades); caso contrário, ficam dentro da provisão para ligações. Na fase de proposta, os projetos finais de ligação geralmente são desconhecidos, portanto o aço das ligações (chapas de ligação, talas de cisalhamento, chapas de base e de topo, enrijecedores, cantoneiras de fixação, parafusos) é coberto por um percentual fixo acrescentado ao peso bruto dos perfis. A prática comum varia de 3 a 10 por cento, com frequência 5 a 7 por cento para estruturas de edifícios com ligações flexíveis (de cisalhamento) comuns e cerca de 10 a 15 por cento para estruturas com ligações de momento, contraventadas ou sísmicas. Esse percentual é uma convenção de orçamento sem cláusula publicada por trás de um número específico, então calibre-o com base no histórico do fabricante; os métodos formais medem as ligações separadamente quando os projetos existem.

Dois itens de ligação contáveis recebem suas próprias linhas. As barras de ancoragem (chumbadores) conforme a ASTM F1554 graus 36, 55 e 105 são uma quantidade de aquisição e posicionamento derivada da contagem de pilares e chapas de base (comumente quatro barras por chapa de base), descritas por diâmetro, comprimento de embutimento, projeção e grau, e geralmente posicionadas pela equipe de concreto antes da montagem. Os pinos de cisalhamento com cabeça (AWS D1.1 Tipo B, comumente de três quartos de polegada) são um item de alto volume de pisos mistos, levantados por unidade a partir do quadro de pinos do projeto misto, com peso das tabelas do AISC, nunca acrescentados à tonelagem bruta dos perfis.

O peso do perfil é o comprimento multiplicado pelo peso por pé, portanto a convenção de comprimento determina a tonelagem. O método usa o comprimento total de cada perfil, de extremidade a extremidade, sem dedução por preparação de extremidade. A ANZSMM mede os perfis em múltiplos de 0,1 metro; a prática imperial dos EUA arredonda para a polegada mais próxima ou fração de pé. Os pilares são medidos entre pontos de emenda, e as vigas vão do centro do apoio ao centro do apoio ou até o comprimento de corte detalhado.

Em uma planta de estrutura ou de fundação, um pilar estrutural é um quadrado ou retângulo preenchido sólido, um perfil I ou W pesado, ou um símbolo de perfil tubular ou tubo em uma interseção de eixos. Conte um ponto por pilar. As chapas de base são contadas junto com o pilar, não separadamente, e postes arquitetônicos, balizadores (bollards), insertos e pilares não estruturais são excluídos. Um pilar emendado ao longo de vários pavimentos é um pilar para a contagem e para a tonelagem, e as contagens de chumbadores e chapas de base derivam dele como verificação cruzada.

Uma contagem separada acompanha as linhas de pilares: a contagem de peças de montagem, feita por peça transportável ou conectada em campo. A mão de obra de montagem e os içamentos de guindaste são determinados pelo número de peças, não pelos perfis contínuos. Um pilar de três pavimentos emendado no nível dois é um perfil, mas duas peças de montagem, e uma viga principal transportada em duas seções são dois içamentos. Acompanhe a contagem de peças para as horas-homem de montagem, independentemente da tonelagem.

Diferentes funções dos perfis envolvem diferentes mãos de obra de fabricação e montagem por tonelada, portanto a tonelagem é agrupada em vez de somada de forma única: pilares, vigas e vigas principais, contraventamentos, perfis secundários e de preenchimento, e metais diversos e insertos, além de uma separação entre oficina e campo. Os métodos formais exigem que pilares, vigas, contraventamentos e perfis irregulares sejam medidos separadamente. Metais diversos, como escadas, escadas de marinheiro, guarda-corpos, vergas e insertos, geralmente formam um pacote separado da estrutura metálica principal.

A tonelagem também é segregada por grau de aço, porque o grau determina o preço unitário e o prazo de aquisição. Os perfis W são normalmente ASTM A992, as chapas são comumente A36 ou A572 Grau 50, os perfis tubulares são A500 ou A1085, e os tubos redondos são A53. O mesmo perfil em um grau superior é uma linha de aquisição diferente. Na Europa, os graus equivalentes vêm da EN 10025, e na Austrália e na Nova Zelândia, dos graus AS/NZS. Confirme o grau em relação à especificação de material do projeto nas pranchas estruturais.

A telha de aço (deck) é levantada por área sobre a estrutura de apoio até a borda externa do apoio do deck, em quadros (squares, de 100 pés quadrados) nos EUA ou em metros quadrados nos demais países. A área é convertida em quantidade de painéis usando a largura líquida de cobertura publicada pelo Steel Deck Institute na ANSI/SDI SD-2022, não a largura nominal: um painel de deck de cobertura comum de 36 polegadas se encaixa em 36 polegadas líquidas, enquanto o deck de piso misto com sobreposições laterais de encaixe cobre um pouco menos que o nominal. A provisão para perdas do deck, tipicamente de 5 a 10 por cento para cortes de ajuste em aberturas, inclinação e sobreposições de extremidade, é convenção e não um valor publicado.

As treliças de aço de alma aberta e as treliças principais (joist girders) (as séries SJI K, LH, DLH e KCS) são levantadas por unidade e por comprimento, com o peso obtido do peso aproximado da tabela de cargas do SJI em libras por pé para cada designação, por exemplo 22K9. Esse peso exclui o contraventamento (bridging) e os acessórios, portanto o contraventamento é uma linha separada. Grades de barras, chapas xadrez e de piso, e degraus de escada são itens de metais diversos levantados por área com suas próprias convenções de corte e perda, mais o acabamento de borda por comprimento e os degraus e patamares por unidade; seu peso vem do peso de produto do fabricante por área, como a série de grades NAAMM/MBG, não das tabelas de perfis laminados.

Os revestimentos não são uma função do peso do aço. O revestimento contra fogo aplicado por aspersão, o revestimento intumescente e a pintura de oficina ou de campo são levantados por área de superfície, o perímetro desenvolvido (girth) de cada perfil multiplicado pelo seu comprimento. A espessura do revestimento contra fogo depende do fator de massividade do perfil (section factor) e da resistência ao fogo exigida, definida pelo projeto de resistência ao fogo listado; a UFGS 07 81 00 rege o escopo do revestimento contra fogo aplicado por aspersão. A galvanização a quente por imersão geralmente é medida pela área de superfície do perfil, assim como a pintura, enquanto o depósito é especificado como massa de revestimento por unidade de área conforme a ASTM A123, e os galvanizadores frequentemente precificam pelo peso do aço imerso.

Para o peso de levantamento, os perfis tubulares e os tubos continuam usando o peso nominal publicado por pé, de modo que a base da tonelagem permanece inalterada. A armadilha é que a parede de projeto da ASTM A500 é cerca de 0,93 vezes a parede nominal, o que reduz as propriedades de seção de projeto (área e módulo), mesmo que o peso de catálogo seja referente à parede nominal. Não recalcule o peso de levantamento a partir da parede de projeto, pois isso subestimaria a massa comprada. Confirme por tabela qual parede um valor publicado informa.

O aço estrutural arquitetonicamente aparente é o aço deixado visível onde a aparência importa. O AISC Code of Standard Practice define categorias de aço aparente que elevam os requisitos de fabricação e acabamento, como soldas mais lisas, bordas esmerilhadas e tolerâncias mais rígidas. Isso não altera o peso medido, mas acarreta um sobrepreço de fabricação que deve ser sinalizado para que o acréscimo seja direcionado apenas aos perfis aparentes. Trate isso como um indicador de categorização sobre uma tonelagem que, de resto, é padrão, e não como uma alteração de quantidade.

A mesma estrutura produz tonelagens diferentes conforme a finalidade. Um orçamento de proposta carrega o peso líquido calculado dos perfis com a provisão para ligações e a provisão para retalho ou sucata (drop), e levanta deck e treliças por área ou por unidade com suas próprias perdas. A aquisição encomenda os perfis em comprimentos de estoque de usina (comumente 40, 45, 50 e 60 pés) e os encaixa para minimizar o resto não aproveitado, o retalho (drop), de modo que o peso encomendado excede o líquido por esse retalho, frequentemente modelado como uma provisão de 3 a 8 por cento.

O faturamento de medição e a medição para pagamento, especialmente em obras rodoviárias, usam apenas o peso calculado codificado: chapas pelo retângulo, a sobra de metade da ASTM A6 em chapas largas, sem deduções e sem solda ou pintura. O controle de custos reconcilia o peso de balança do fabricante com o peso contratual calculado, dentro da margem de laminação da ASTM A6. A provisão para ligações e a provisão para retalho pertencem apenas à proposta e à encomenda, nunca à quantidade medida para pagamento. O Exayard lê o conjunto de pranchas e o quadro de aço, aplica essas regras por função e grau do perfil, e registra a norma por trás de cada quantidade, de modo que o peso possa ser remedido e defendido.