אומדן כמויות לפלדה מבנית

פרופילים מגולגלים (W, S, M, HP, C, MC, זוויתנים, פרופילים חלולים וצינור) נמדדים לפי המשקל הנומינלי המפורסם לרגל כפול האורך המפורט מתוכניות בית המלאכה או ההקמה. הסימון כבר מקודד את המשקל: W14x30 הוא 30 פאונד לרגל, ולעולם אינו נגזר מחדש מהחתך. באזורים מטריים חל אותו עיקרון כמסה למטר מטבלאות הפרופילים התקניות. לוחות מחושבים לפי המלבן העוטף הקטן ביותר: מידות המלבן הכוללות כפול העובי כפול הצפיפות. השארית המשולשת מצומת חיבור, פינה גזורה או קצה חתוך אינה מוסרת, משום שאותו פחת הוא חומר ממשי שהיצרן רכש.

זוהי שיטת חישוב המשקלים של AISC, המצוטטת כמעט מילולית במפרטי כבישים אמריקאיים כגון Caltrans Standard Specifications Section 55. ההצעה ורוב שיטות התשלום בחוזה משתמשות במשקל המחושב (התאורטי) הזה, ולא במסה הנשקלת בפועל. משקל המאזניים, המסה שהמפעל שוקל בהיתוך, עשוי לחרוג מהמשקל התאורטי בשיעור מרווח הגלגול. ASTM A6 קובע מרווח זה כמגבלה מותרת, ולא כחריגה מובטחת: עד פלוס 2.5 אחוז בפרופילים של 100 פאונד לרגל ומעלה, ומינוס 2.5 עד פלוס 3.0 אחוז בפרופילים מתחת ל-100 פאונד לרגל. יש להתייחס לכך כאל תחום סבולת לצורכי התאמה, ולא כאל ממוצע צפוי; שימוש במשקל המאזניים כשהחוזה מציין משקל מחושב מוביל לחיוב יתר של העבודה.

ללוחות כבדים יש סבולת גלגול גדולה יותר, ולכן בשיטות התשלום לכבישים וגשרים, לוחות רחבים מ-36 אינץ' (כ-915 מילימטר) מקבלים תוספת של מחצית מחריגת המשקל המותרת לפי ASTM A6 מעבר למשקל המלבן הנומינלי שלהם. לוחות ברוחב 36 אינץ' וצר יותר אינם מקבלים תוספת. שיטות הבנייה המטריות מודדות מסה תאורטית נטו ואינן מיישמות חריגה זו.

אין מנכים כל ניכוי בגין חיתוכי קצה, בלוקים, אטבים, קצוות גזורים, ניקוב, קידוח, פיתוח, כרסום או הקצעה. המפעל גלגל את הפרופיל המלא והיצרן שילם עבור המוט או הלוח המלא, ולכן החומר שהוסר הוא גרוטאה ולא זיכוי. ANZSMM מנסח זאת כ'אין ניכוי בגין חורים או חריצים', ואותו עיקרון תקף בכל השיטות הפורמליות, גם עבור חורים או חריצים גדולים בפרופיל מגולגל.

כלל אי-הניכוי הוא מוחלט עבור מאפייני פרופילים אך לא עבור שטחי לוחות. פתחים גדולים החתוכים בשדה לוחות, כגון רצפת פח או שדה לוחות בסיס, כפופים לכלל הריק הקטן של השיטה הכללית המושאל למדידת שטח פלדה: מנכים פתחים מעל כ-0.10 מטר רבוע לפי השיטה האזרחית (CESMM4) ומעל 1.00 מטר רבוע לפי שיטת הבנייה (RICS NRM2). אין סעיף פתחים ייעודי לפלדה, ולכן ספי כלל אלה מיושמים בהיקש. פתחי מדרגות, פירים ומעליות ברצפת הפח מנוכים תמיד; חדירות קטנות נספגות.

משקל מתכת הריתוך ומשקל הצבע או הגלוון אינם נכללים בחישוב משקל הטונאז' של הפלדה. שניהם זניחים ביחס לפלדת הפרופילים ומתומחרים בשורות נפרדות משלהם: ריתוכים לפי אורך וגודל כמתואר ב-AWS D1.1, וציפויים לפי שטח פנים. ברגים, אומים, דסקיות ופינים, כשהם נשקלים, נלקחים מטבלאות אמצעי החיבור שב-AISC Steel Construction Manual (משקל ל-100 יחידות); אחרת הם נכללים בקצובת החיבורים. בשלב ההצעה תכן החיבורים הסופי בדרך כלל אינו ידוע, ולכן פלדת החיבורים (צמתי חיבור, לוחות גזירה, לוחות בסיס וכותרת, מקשיחים, זוויתני אטב, ברגים) מכוסה באחוז קבוע המתווסף למשקל הפרופיל הנקי. נהוג בדרך כלל בין 3 ל-10 אחוזים, לעיתים קרובות 5 עד 7 אחוזים בשלדי בניינים רגילים מחוברי גזירה וכ-10 עד 15 אחוזים בשלדים נוקשים, מסוגרים או עמידי רעידות. אחוז זה הוא מוסכמת אומדן ללא סעיף מפורסם מאחורי מספר מסוים, ולכן יש לכייל אותו לפי היסטוריית היצרן; השיטות הפורמליות מודדות חיבורים בנפרד כשהתכן קיים.

שני פריטי חיבור הניתנים לספירה מקבלים שורות משלהם. מוטות עיגון (ברגי עיגון) לפי ASTM F1554 דרגות 36, 55 ו-105 הם כמות לרכש ולהתקנה הנגזרת ממספר העמודים ולוחות הבסיס (בדרך כלל ארבעה מוטות ללוח בסיס), המתוארת לפי קוטר, עומק עיגון, בליטה ודרגה, ומותקנת בדרך כלל על ידי קבלן הבטון לפני ההקמה. פינים מרותכים בעלי ראש (AWS D1.1 Type B, בדרך כלל שלושה רבעי אינץ') הם פריט בנפח גבוה לרצפות מורכבות הנמדד ביחידות מתוך טבלת הפינים של התכן המורכב, עם משקל מטבלאות AISC, ולעולם אינו מתווסף לטונאז' הפרופיל הנקי.

משקל הפרופיל הוא אורך כפול משקל לרגל, ולכן מוסכמת האורך מכתיבה את הטונאז'. השיטה משתמשת באורך הכולל של כל פרופיל, מקצה לקצה, ללא ניכוי בגין הכנת הקצוות. ANZSMM מודד פרופילים בכפולות של 0.1 מטר; הנוהג האימפריאלי האמריקאי מעגל לאינץ' הקרוב או לחלק רגל. עמודים נמדדים בין נקודות החיבור, וקורות נמדדות ממרכז תמך אל מרכז תמך או לפי אורך החיתוך המפורט.

בתוכנית שלד או יסודות, עמוד מבני הוא ריבוע או מלבן מלא, פרופיל I או W כבד, או סמל פרופיל חלול או צינור בצומת רשת. ספרו נקודה אחת לכל עמוד. לוחות הבסיס נספרים יחד עם העמוד, לא בנפרד, ועמודים אדריכליים, עמודוני חניה, אלמנטים שקועים ועמודים לא-מבניים אינם נכללים. עמוד המחובר לאורך כמה קומות הוא עמוד אחד לצורך הספירה והטונאז', ומספרי ברגי העיגון ולוחות הבסיס נגזרים ממנו כבדיקה צולבת.

ספירה נפרדת מתלווה לשורות העמודים: ספירת פריטי ההקמה, הנמדדת לכל פריט הניתן למשלוח או המחובר בשטח. עבודת ההקמה והרמות המנוף מונעות ממספר הפריטים, לא מפרופילים רציפים. עמוד בן שלוש קומות המחובר במפלס השני הוא פרופיל אחד אך שני פריטי הקמה, וקורת על הנשלחת בשני חלקים היא שתי הרמות. עקבו אחר ספירת הפריטים לצורך שעות עבודת ההקמה, באופן בלתי תלוי בטונאז'.

תפקידי פרופילים שונים גוררים עבודת ייצור והקמה שונה לטון, ולכן הטונאז' מקובץ ולא מאוחד: עמודים, קורות וקורות על, אלכסונים, פרופילים משניים ומילוי, ומתכות שונות ואלמנטים שקועים, בתוספת הפרדה בין עבודת בית מלאכה לעבודת שטח. השיטות הפורמליות מחייבות מדידה נפרדת של עמודים, קורות, סיגור ופרופילים לא סדירים. מתכות שונות כגון מדרגות, סולמות, מעקות, משקופים ואלמנטים שקועים הן בדרך כלל מארז נפרד משלד הפלדה.

הטונאז' מופרד גם לפי דרגת הפלדה, משום שהדרגה מכתיבה את מחיר היחידה וזמן האספקה ברכש. פרופילי W הם בדרך כלל ASTM A992, לוחות הם בדרך כלל A36 או A572 Grade 50, פרופילים חלולים הם A500 או A1085, וצינור עגול הוא A53. אותו פרופיל בדרגה גבוהה יותר הוא שורת רכש נפרדת. באירופה הדרגות המקבילות מגיעות מ-EN 10025, ובאוסטרליה ובניו זילנד מדרגות AS/NZS. ודאו את הדרגה מול מפרט החומרים של הפרויקט בגיליונות המבניים.

רצפת פח נמדדת לפי שטח מעל השלד הנתמך עד הקצה החיצוני של נשיאת הפח, ביחידות 'סקוור' (100 רגל רבועה) בארה"ב או במטרים רבועים במקומות אחרים. השטח מומר לכמות פאנלים באמצעות רוחב הכיסוי נטו המפורסם על ידי Steel Deck Institute לפי ANSI/SDI SD-2022, ולא הרוחב הנומינלי: פאנל רצפת גג נפוץ של 36 אינץ' מתחבר לרוחב נטו של 36 אינץ', בעוד רצפת פח מורכבת עם חפיפות צד נעולות מכסה מעט פחות מהנומינלי. קצובת הפחת לרצפת הפח, בדרך כלל 5 עד 10 אחוזים בגין חיתוך התאמה סביב פתחים, שיפועים וחפיפות קצה, היא מוסכמה ולא נתון מפורסם.

קורות סבכה פתוחות וקורות סבכה ראשיות (סדרות SJI K, LH, DLH ו-KCS) נמדדות ביחידות ולפי אורך, עם משקל מטבלת העומסים של SJI לפי המשקל המקורב בפאונד לרגל לכל סימון, למשל 22K9. משקל זה אינו כולל קישור צד ואביזרים, ולכן קישור הצד הוא שורה נפרדת. רשתות מוטות, לוחות מרוצפים ולוחות רצפה, ושלחי מדרגות הם פריטי מתכות שונות הנמדדים לפי שטח עם מוסכמות חיתוך ופחת משלהם, בתוספת קנט שוליים לפי אורך ושלחים ומשטחים ביחידות; משקלם מגיע ממשקל המוצר ליחידת שטח של היצרן, כגון סדרת הרשתות NAAMM/MBG, ולא מטבלאות הפרופילים המגולגלים.

ציפויים אינם פונקציה של משקל הפלדה. הגנת אש בהתזה, ציפוי תופח, וצבע בבית מלאכה או בשטח נמדדים לפי שטח פנים, ההיקף המפותח (היקף החתך) של כל פרופיל כפול אורכו. עובי הגנת האש תלוי במקדם החתך ובדירוג העמידות הנדרש, הנקבע לפי תכן עמידות האש המאושר; UFGS 07 81 00 מסדיר את היקף הגנת האש בהתזה. גלוון בטבילה חמה נמדד בדרך כלל לפי שטח פני הפרופיל כמו צבע, בעוד שכבת הגלוון מוגדרת כמסת ציפוי ליחידת שטח לפי ASTM A123, ומגלוונים מתמחרים לעיתים קרובות לפי משקל הפלדה הטבולה.

לצורך משקל האומדן, פרופילים חלולים וצינור עדיין משתמשים במשקל הנומינלי המפורסם לרגל, ולכן בסיס הטונאז' אינו משתנה. המלכודת היא שעובי הדופן התכנוני לפי ASTM A500 הוא כ-0.93 מעובי הדופן הנומינלי, מה שמפחית את תכונות החתך התכנוניות (שטח ומודול) אף שהמשקל בקטלוג מתייחס לדופן הנומינלי. אל תחשבו מחדש את משקל האומדן לפי הדופן התכנוני, משום שזה יביא להמעטה במסה הנרכשת. ודאו בכל טבלה לאיזו דופן מתייחס הערך המפורסם.

פלדה מבנית חשופה אדריכלית היא פלדה הנשארת גלויה במקומות שבהם המראה חשוב. AISC Code of Standard Practice מגדיר קטגוריות של פלדה חשופה המעלות את דרישות הייצור והגימור, כגון ריתוכים חלקים יותר, קצוות מלוטשים וסבולות הדוקות יותר. הדבר אינו משנה את המשקל הנמדד, אך גורר תוספת עלות ייצור שיש לסמן כך שתוספת המחיר תנותב רק לפרופילים החשופים. התייחסו לכך כאל סימון קטגוריה על טונאז' שאחרת היה רגיל, ולא כאל שינוי כמות.

אותו שלד מניב טונאז' שונה בהתאם למטרה. אומדן הצעה מעמיס את משקל הפרופיל המחושב נטו עם קצובת החיבורים וקצובת השארית או הגרוטאות, ומודד רצפת פח וקורות סבכה לפי שטח או ביחידות עם הפחת שלהן. הרכש מזמין פרופילים באורכי מלאי מפעל (בדרך כלל 40, 45, 50 ו-60 רגל) ומקנן אותם כדי למזער את השארית הלא-מקוננת, ה'שארית', כך שהמשקל המוזמן עולה על המשקל נטו בשארית זו, שלעיתים קרובות ממודלת כקצובה של 3 עד 8 אחוזים.

חיוב לפי התקדמות ומדידה-לתשלום, במיוחד בעבודות כבישים, משתמשים אך ורק במשקל המחושב המעוגן בתקן: לוחות עד המלבן, חצי חריגת ASTM A6 בלוחות רחבים, ללא ניכויים, וללא ריתוך או צבע. בקרת העלויות מתאמת את משקל המאזניים של היצרן מול משקל החוזה המחושב בתחום מרווח הגלגול של ASTM A6. קצובת החיבורים וקצובת השארית שייכות רק להצעה ולהזמנה, ולעולם לא לכמות הנמדדת-לתשלום. Exayard קורא את ערכת התוכניות ואת רשימת הפלדה, מיישם את הכללים האלה לפי תפקיד הפרופיל ודרגתו, ומתעד את התקן שמאחורי כל כמות כך שניתן למדוד מחדש את המשקל ולהגן עליו.