Computo metrico dell'acciaio strutturale

I profilati laminati (W, S, M, HP, C, MC, angolari, profili cavi e tubi) si computano al loro peso nominale pubblicato per piede moltiplicato per la lunghezza di dettaglio ricavata dai disegni di officina o di montaggio. La designazione codifica già il peso: un W14x30 è 30 libbre per piede, mai ricavato nuovamente dalla sezione trasversale. Nelle aree metriche vale lo stesso come massa per metro dalle tabelle standard dei profilati. Le piastre si calcolano sul più piccolo rettangolo che le racchiude: dimensioni rettangolari complessive per spessore per densità. Lo sfrido triangolare di un fazzoletto, di un angolo tranciato o di un'estremità smussata non viene sottratto, perché tale scarto è materiale reale che il carpentiere ha acquistato.

Questo è il metodo AISC Calculation of Weights, ripreso quasi alla lettera dalle specifiche stradali statunitensi come le Caltrans Standard Specifications Section 55. L'offerta e la maggior parte dei metodi di pagamento contrattuali usano questo peso calcolato (teorico), non la massa effettivamente pesata. Il peso a bilancia, la massa che l'acciaieria pesa alla colata, può superare il peso teorico per il margine di laminazione. La ASTM A6 fissa tale margine come limite ammissibile, non come eccedenza garantita: fino a più 2,5 percento sui profilati da 100 libbre per piede e oltre, e da meno 2,5 a più 3,0 percento sui profilati al di sotto delle 100 libbre per piede. Va trattato come una banda di tolleranza per la riconciliazione, non come una media attesa; usare il peso a bilancia dove il contratto prevede il peso calcolato comporta una sovrafatturazione dell'opera.

Le piastre pesanti hanno una tolleranza di laminazione maggiore, quindi nei metodi di pagamento per opere stradali e ponti le piastre più larghe di 36 pollici (circa 915 millimetri) ricevono un'aggiunta pari alla metà dell'eccedenza di peso ammissibile ASTM A6 oltre al loro peso nominale a rettangolo. Le piastre di 36 pollici e più strette non ricevono alcuna aggiunta. I metodi metrici per l'edilizia misurano la massa teorica netta e non applicano questa eccedenza.

Non si effettua alcuna detrazione per scassi, intagli, squadrette, bordi tranciati, punzonatura, foratura, alesatura, fresatura o piallatura. L'acciaieria ha laminato il profilato intero e il carpentiere ha pagato per la barra o la piastra intera, quindi il materiale asportato è scarto, non un credito. La ANZSMM lo enuncia come nessuna detrazione per fori o intagli, e lo stesso principio vale in tutti i metodi formali, anche per fori o intagli di grandi dimensioni in un elemento laminato.

La regola della non detrazione è assoluta per le lavorazioni sugli elementi, ma non per le superfici in piastra. Le grandi aperture ricavate in un campo in piastra, come una lamiera grecata o un campo di piastre di base, seguono la regola dei piccoli vuoti del metodo generale ripresa per la superficie d'acciaio: si detraggono le aperture superiori a circa 0,10 metri quadrati con il metodo civile (CESMM4) e superiori a 1,00 metro quadrato con il metodo edilizio (RICS NRM2). Non esiste una clausola specifica per l'acciaio relativa alle aperture, quindi queste soglie generali si applicano per analogia. Le aperture per scale, vani e ascensori nella lamiera grecata si detraggono sempre; le piccole penetrazioni vengono assorbite.

Il peso del metallo d'apporto delle saldature e il peso della verniciatura o della zincatura non vengono computati nel tonnellaggio d'acciaio. Entrambi sono trascurabili rispetto all'acciaio degli elementi e si quotano su voci proprie: le saldature a lunghezza e dimensione come descritto dalla AWS D1.1, e i rivestimenti a superficie. Bulloni, dadi, rondelle e pioli, quando vengono pesati, provengono dalle tabelle degli elementi di collegamento dell'AISC Steel Construction Manual (peso per 100 pezzi); altrimenti rientrano nell'aliquota per i collegamenti. In fase di offerta i progetti definitivi dei collegamenti sono di solito ignoti, quindi l'acciaio dei collegamenti (fazzoletti, squadrette a taglio, piastre di base e di sommità, irrigidimenti, angolari di collegamento, bulloni) viene coperto da una percentuale forfettaria aggiunta al peso netto degli elementi. La prassi comune va dal 3 al 10 percento, spesso dal 5 al 7 percento per ordinari telai edilizi a collegamenti a taglio e circa dal 10 al 15 percento per telai a momento, controventati o sismici. Questa percentuale è una convenzione di stima senza alcuna clausola pubblicata a sostegno di un valore specifico, quindi va calibrata sullo storico del carpentiere; i metodi formali misurano i collegamenti separatamente quando i progetti esistono.

Due elementi di collegamento conteggiabili hanno voci proprie. I tirafondi di ancoraggio (bulloni di ancoraggio) secondo la ASTM F1554 gradi 36, 55 e 105 sono una quantità di approvvigionamento e posa derivata dal conteggio dei pilastri e delle piastre di base (comunemente quattro tirafondi per piastra di base), descritti per diametro, profondità di ancoraggio, sporgenza e grado, e di norma posati dall'impresa del calcestruzzo prima del montaggio. I pioli a taglio con testa (AWS D1.1 Tipo B, comunemente da tre quarti di pollice) sono un elemento ad alto volume per solai composti, computati a pezzo dal prospetto dei pioli del progetto del composto, con peso dalle tabelle AISC, mai aggiunti al tonnellaggio netto degli elementi.

Il peso di un elemento è la lunghezza per il peso al piede, quindi la convenzione sulla lunghezza determina il tonnellaggio. Il metodo usa la lunghezza complessiva di ciascun profilato, da estremità a estremità, senza detrazioni per la preparazione delle estremità. La ANZSMM misura i profilati in multipli di 0,1 metri; la prassi imperiale statunitense arrotonda al pollice o alla frazione di piede più vicina. I pilastri si misurano tra i punti di giunzione, e le travi vanno da centro appoggio a centro appoggio o alla lunghezza di taglio di dettaglio.

In una pianta di carpenteria o delle fondazioni, un pilastro strutturale è un quadrato o un rettangolo pieno, un profilo I o W pesante, oppure un simbolo di profilo cavo o tubo a un'intersezione di griglia. Si conta un punto per pilastro. Le piastre di base si conteggiano con il pilastro, non separatamente, e si escludono montanti architettonici, dissuasori, inserti e pilastri non strutturali. Un pilastro giuntato su più piani è un solo pilastro ai fini del conteggio e del tonnellaggio, e i conteggi di bulloni di ancoraggio e piastre di base ne derivano come controllo incrociato.

Un conteggio a parte accompagna le voci dei pilastri: il conteggio dei pezzi di montaggio, rilevato per pezzo trasportabile o collegato in cantiere. La manodopera di montaggio e i sollevamenti con gru dipendono dal numero di pezzi, non dagli elementi continui. Un pilastro di tre piani giuntato al livello due è un solo elemento ma due pezzi di montaggio, e una trave principale spedita in due tronchi è due sollevamenti. Tieni traccia del conteggio dei pezzi per le ore-uomo di montaggio, indipendentemente dal tonnellaggio.

Ruoli diversi degli elementi comportano manodopera di fabbricazione e di montaggio per tonnellata diverse, quindi il tonnellaggio si raggruppa anziché accorpare: pilastri, travi e travi principali, controventi, elementi secondari e di riempimento, e metalli accessori e inserti, oltre a una suddivisione tra officina e cantiere. I metodi formali richiedono che pilastri, travi, controventi ed elementi irregolari siano misurati separatamente. I metalli accessori come scale, scale a pioli, parapetti, architravi e inserti costituiscono di solito un lotto distinto dalla carpenteria strutturale.

Il tonnellaggio si suddivide anche per grado dell'acciaio, perché il grado determina il prezzo unitario e i tempi di approvvigionamento. I profili W sono di norma ASTM A992, le piastre sono comunemente A36 o A572 Grado 50, i profili cavi sono A500 o A1085, e i tubi tondi sono A53. Lo stesso profilato in un grado superiore è una voce di approvvigionamento diversa. In Europa i gradi equivalenti provengono dalla EN 10025, e in Australia e Nuova Zelanda dai gradi AS/NZS. Verifica il grado rispetto alle specifiche dei materiali di progetto sulle tavole strutturali.

La lamiera grecata metallica si computa a superficie sopra la carpenteria di supporto fino al bordo esterno dell'appoggio della lamiera, in squares (100 piedi quadrati) negli Stati Uniti o in metri quadrati altrove. La superficie si converte in quantità di pannelli usando la larghezza di copertura netta pubblicata dallo Steel Deck Institute secondo la ANSI/SDI SD-2022, non la larghezza nominale: un comune pannello da copertura da 36 pollici si accosta a 36 pollici netti, mentre la lamiera grecata da solaio composto con sormonti laterali a incastro copre poco meno del nominale. L'aliquota di scarto della lamiera, in genere dal 5 al 10 percento per i tagli a misura in corrispondenza di aperture, pendenze e sormonti di testa, è una convenzione anziché un valore pubblicato.

I travetti reticolari in acciaio e le travi reticolari di sostegno (le serie SJI K, LH, DLH e KCS) si computano a pezzo e a lunghezza, con peso ricavato dal peso approssimato in libbre per piede della tabella dei carichi SJI per ciascuna designazione, ad esempio 22K9. Tale peso esclude le crociere e gli accessori, quindi le crociere costituiscono una voce a parte. Grigliati a barre, lamiere bugnate e da pavimento, e pedate per scale sono elementi dei metalli accessori computati a superficie con proprie convenzioni di taglio e scarto, oltre alla bordatura a lunghezza e a pedate e pianerottoli a pezzo; il loro peso proviene dal peso a superficie del prodotto del produttore, come la serie di grigliati NAAMM/MBG, non dalle tabelle dei profilati laminati.

I rivestimenti non sono in funzione del peso dell'acciaio. La protezione antincendio a spruzzo, il rivestimento intumescente e la verniciatura in officina o in cantiere si computano a superficie, il perimetro sviluppato (girth) di ciascun profilato per la sua lunghezza. Lo spessore della protezione antincendio dipende dal fattore di sezione e dalla resistenza al fuoco richiesta, fissata dal progetto di resistenza al fuoco elencato; la UFGS 07 81 00 disciplina l'ambito della protezione antincendio a spruzzo. La zincatura a caldo si misura di solito a superficie dell'elemento come la verniciatura, mentre il deposito è specificato come massa di rivestimento per unità di superficie secondo la ASTM A123, e gli zincatori spesso quotano in base al peso dell'acciaio immerso.

Ai fini del peso di computo, i profili cavi e i tubi usano comunque il peso nominale pubblicato per piede, quindi la base del tonnellaggio resta invariata. Il tranello è che lo spessore di progetto della ASTM A500 è circa 0,93 volte lo spessore nominale, il che riduce le proprietà di sezione di progetto (area e modulo) anche se il peso di catalogo è riferito allo spessore nominale. Non ricalcolare il peso di computo a partire dallo spessore di progetto, perché ciò sottostimerebbe la massa acquistata. Verifica tabella per tabella a quale spessore si riferisce un valore pubblicato.

L'acciaio strutturale a vista architettonico è acciaio lasciato in vista dove l'aspetto conta. L'AISC Code of Standard Practice definisce categorie di acciaio a vista che innalzano i requisiti di fabbricazione e finitura, come saldature più lisce, bordi molati e tolleranze più strette. Ciò non cambia il peso misurato, ma comporta un sovrapprezzo di fabbricazione che va segnalato in modo che la maggiorazione si applichi solo agli elementi a vista. Trattalo come un attributo di categorizzazione su un tonnellaggio per il resto standard, non come una variazione di quantità.

Lo stesso telaio dà un tonnellaggio diverso a seconda dello scopo. Una stima d'offerta carica il peso netto calcolato degli elementi con l'aliquota per i collegamenti e l'aliquota di sfrido o scarto, e computa lamiera e travetti a superficie o a pezzo con il loro scarto. L'approvvigionamento ordina gli elementi in lunghezze commerciali da acciaieria (comunemente 40, 45, 50 e 60 piedi) e li accosta per minimizzare il residuo non accostato, lo sfrido, così il peso ordinato supera il netto di tale sfrido, spesso modellato come un'aliquota dal 3 all'8 percento.

La fatturazione per stato d'avanzamento e la misurazione per il pagamento, soprattutto nelle opere stradali, usano esclusivamente il peso calcolato codificato: piastre a rettangolo, l'eccedenza ASTM A6 pari alla metà sulle piastre larghe, nessuna detrazione, e nessuna saldatura o verniciatura. Il controllo dei costi riconcilia il peso a bilancia del carpentiere con il peso contrattuale calcolato entro il margine di laminazione ASTM A6. L'aliquota per i collegamenti e l'aliquota di sfrido appartengono solo all'offerta e all'ordinazione, mai alla quantità misurata per il pagamento. Exayard legge il set di tavole e il prospetto dell'acciaio, applica queste regole per ruolo e grado dell'elemento, e registra lo standard alla base di ciascuna quantità affinché il peso possa essere rimisurato e giustificato.