Hoeveelhedenstaat constructiestaal

Gewalste profielen (W, S, M, HP, C, MC, hoekstaal, holle profielen en buis) worden opgenomen tegen hun nominale gepubliceerde gewicht per voet maal de gedetailleerde lengte uit de werkplaats- of montagetekeningen. De aanduiding bevat het gewicht al: een W14x30 is 30 pond per voet, nooit opnieuw afgeleid uit de doorsnede. In metrieke regio's geldt hetzelfde als massa per meter uit de standaard profielentabellen. Platen worden berekend tot de kleinste omsluitende rechthoek: de algehele rechthoekige afmetingen maal dikte maal soortelijke massa. De driehoekige reststrook van een knoopplaat, een geknipte hoek of een afgesneden uiteinde wordt niet afgetrokken, omdat dat afval echt materiaal is dat de fabrikant heeft ingekocht.

Dit is de AISC-methode Calculation of Weights, vrijwel woordelijk overgenomen door Amerikaanse wegspecificaties zoals Caltrans Standard Specifications Section 55. De aanbieding en de meeste contractuele betalingsmethoden gebruiken dit berekende (theoretische) gewicht, niet de werkelijk gewogen massa. Het weegbruggewicht, de massa die de staalfabriek per smelt weegt, kan het theoretische gewicht overschrijden met de walsmarge. ASTM A6 stelt die marge vast als toegestane grens, niet als gegarandeerde overschrijding: tot plus 2,5 procent voor profielen van 100 pond per voet en zwaarder, en min 2,5 tot plus 3,0 procent voor profielen lichter dan 100 pond per voet. Behandel het als een tolerantieband voor afstemming, niet als een verwacht gemiddelde; het weegbruggewicht gebruiken waar het contract berekend gewicht voorschrijft, leidt tot overfacturering van het werk.

Zware platen hebben een grotere walstolerantie, dus bij betalingsmethoden voor wegen en bruggen krijgen platen breder dan 36 inch (ongeveer 915 millimeter) een toeslag van de helft van de toegestane gewichtsoverschrijding volgens ASTM A6, boven op hun nominale rechthoekgewicht. Platen van 36 inch en smaller krijgen geen toeslag. Metrieke methoden voor gebouwen meten de netto theoretische massa en passen deze overschrijding niet toe.

Er wordt geen aftrek toegepast voor uitklinkingen, blokken, clips, geknipte randen, ponsen, boren, kotteren, frezen of schaven. De staalfabriek walste het volledige profiel en de fabrikant betaalde voor het volledige staaf of de volledige plaat, dus het verwijderde materiaal is afval, geen creditering. ANZSMM verwoordt het als geen aftrek voor gaten of inkepingen, en hetzelfde principe geldt over de formele methoden heen, zelfs voor grote gaten of inkepingen in een gewalst profiel.

De geen-aftrekregel is absoluut voor kenmerken van profielen, maar niet voor geplate oppervlakken. Grote openingen die in een geplate vlak worden uitgesneden, zoals een staaldek of een voetplaatvlak, volgen de regel voor kleine sparingen van de algemene methode, ontleend voor staaloppervlakte: trek openingen af boven ongeveer 0,10 vierkante meter volgens de civiele methode (CESMM4) en boven 1,00 vierkante meter volgens de gebouwenmethode (RICS NRM2). Er bestaat geen staalspecifieke openingsclausule, dus deze algemene drempels worden naar analogie toegepast. Openingen voor trappen, schachten en liften in staaldek worden altijd afgetrokken; kleine doorvoeren worden geabsorbeerd.

Het gewicht van lasmetaal en het gewicht van verf of verzinking worden niet meegerekend in het staaltonnage. Beide zijn verwaarloosbaar ten opzichte van het profielstaal en worden als eigen regels geprijsd: lassen naar lengte en maat zoals beschreven onder AWS D1.1, en deklagen naar oppervlakte. Bouten, moeren, ringen en deuvels worden, indien gewogen, ontleend aan de bevestigingsmiddelentabellen van de AISC Steel Construction Manual (gewicht per 100 stuks); anders vallen ze binnen de verbindingstoeslag. In de aanbestedingsfase zijn de definitieve verbindingsontwerpen meestal onbekend, dus verbindingsstaal (knoopplaten, dwarskrachtplaten, voet- en kopplaten, verstijvingen, hoeklijnen, bouten) wordt gedekt door een vast percentage dat aan het kale profielgewicht wordt toegevoegd. Gangbaar loopt dat van 3 tot 10 procent, vaak 5 tot 7 procent voor gewone, op dwarskracht verbonden gebouwskeletten en ruwweg 10 tot 15 procent voor moment-, geschoorde of seismische skeletten. Dit percentage is een calculatieconventie zonder gepubliceerde clausule achter een specifiek getal, dus ijk het aan de historie van de fabrikant; de formele methoden meten verbindingen apart op wanneer de ontwerpen bestaan.

Twee telbare verbindingsonderdelen krijgen hun eigen regels. Ankerstaven (ankerbouten) volgens ASTM F1554 kwaliteiten 36, 55 en 105 zijn een inkoop-en-stelhoeveelheid die wordt afgeleid uit het aantal kolommen en voetplaten (vaak vier staven per voetplaat), beschreven naar diameter, inbeddingsdiepte, uitsteeklengte en kwaliteit, en doorgaans door de betonploeg gesteld vóór de montage. Aangelaste deuvels met kop (AWS D1.1 Type B, vaak driekwart inch) zijn een composietvloeronderdeel in grote aantallen, per stuk opgenomen uit de deuvelstaat van het composietontwerp, met het gewicht uit de AISC-tabellen, nooit toegevoegd aan het tonnage van het kale profiel.

Het profielgewicht is de lengte maal het gewicht per voet, dus de lengteconventie bepaalt het tonnage. De methode gebruikt de totale lengte van elk profiel, van uiteinde tot uiteinde, zonder aftrek voor eindbewerking. ANZSMM meet profielen in veelvouden van 0,1 meter; de Amerikaanse imperiale praktijk rondt af op de dichtstbijzijnde inch of deelvoet. Kolommen worden gemeten tussen de lasplaatsen, en balken lopen van hart oplegging tot hart oplegging of tot de gedetailleerde zaaglengte.

Op een staal- of funderingsplan is een constructiekolom een geheel gevuld vierkant of rechthoek, een zwaar I- of W-profiel, of een symbool voor een holle profiel of buis op een raster­kruising. Tel één punt per kolom. Voetplaten worden samen met de kolom geteld, niet apart, en architectonische stijlen, paaltjes, inbetonneerdelen en niet-dragende kolommen worden uitgesloten. Een over meerdere verdiepingen gelaste kolom is één kolom voor het aantal en voor het tonnage, en het aantal ankerbouten en voetplaten wordt eruit afgeleid als controle.

Naast de kolomregels loopt een aparte telling mee: het aantal montagestukken, opgenomen per verzendbaar of op de bouwplaats verbonden stuk. Montagearbeid en kraanhandelingen worden bepaald door het aantal stukken, niet door doorlopende profielen. Een kolom van drie verdiepingen die op niveau twee is gelast, is één profiel maar twee montagestukken, en een ligger die in twee delen wordt geleverd, telt als twee kraanhandelingen. Houd het aantal stukken bij voor montagemanuren, los van het tonnage.

Verschillende functies van profielen brengen verschillende fabricage- en montagearbeid per ton met zich mee, dus het tonnage wordt gegroepeerd in plaats van op één hoop gegooid: kolommen, balken en liggers, schoren, secundaire en invulprofielen, en diverse metaalwerken en inbetonneerdelen, plus een splitsing tussen werkplaats en bouwplaats. De formele methoden vereisen dat kolommen, balken, schoorwerk en onregelmatige profielen apart worden opgemeten. Diverse metaalwerken zoals trappen, ladders, leuningen, lateien en inbetonneerdelen vormen doorgaans een apart pakket los van het staalskelet.

Het tonnage wordt ook uitgesplitst naar staalkwaliteit, omdat de kwaliteit de eenheidsprijs en de inkooplevertijd bepaalt. W-profielen zijn doorgaans ASTM A992, plaat is meestal A36 of A572 Grade 50, holle profielen zijn A500 of A1085, en rondbuis is A53. Hetzelfde profiel in een hogere kwaliteit is een aparte inkoopregel. In Europa komen de equivalente kwaliteiten uit EN 10025, en in Australië en Nieuw-Zeeland uit de AS/NZS-kwaliteiten. Bevestig de kwaliteit aan de hand van de materiaalspecificatie van het project op de constructietekeningen.

Staaldek wordt opgenomen naar oppervlakte over het ondersteunende skelet tot aan de buitenrand van de deklegging, in squares (100 vierkante voet) in de VS of in vierkante meters elders. De oppervlakte wordt omgezet naar een paneelhoeveelheid met behulp van de netto dekkingsbreedte die het Steel Deck Institute publiceert onder ANSI/SDI SD-2022, niet de nominale breedte: een gangbaar dakdekpaneel van 36 inch sluit aan tot netto 36 inch, terwijl composietvloerdek met in elkaar grijpende zijoverlappen iets minder dan nominaal dekt. De afvaltoeslag voor staaldek, doorgaans 5 tot 10 procent voor pasmaakwerk bij openingen, helling en eindoverlappen, is een conventie en geen gepubliceerd getal.

Vakwerkliggers met open lijf en hoofdvakwerkliggers (de SJI-series K, LH, DLH en KCS) worden per stuk en naar lengte opgenomen, met het gewicht uit het benaderde gewicht in pond per voet uit de SJI-belastingtabel voor elke aanduiding, bijvoorbeeld 22K9. Dat gewicht omvat geen koppelschoren en toebehoren, dus koppelschoren vormen een aparte regel. Tralieroosters, traanplaat en vloerplaat, en traptreden zijn onderdelen van het diverse metaalwerk die naar oppervlakte worden opgenomen met hun eigen zaag- en afvalconventies, plus randafwerking naar lengte en treden en bordessen per stuk; hun gewicht komt uit het productgewicht per oppervlakte van de fabrikant, zoals de NAAMM/MBG-roosterserie, niet uit profielentabellen.

Deklagen zijn geen functie van het staalgewicht. Gespoten brandwerende bekleding, opschuimende coating en werkplaats- of bouwplaatsverf worden opgenomen naar oppervlakte, de uitgeslagen omtrek (girth) van elk profiel maal zijn lengte. De dikte van de brandwerende bekleding hangt af van de profielfactor en de vereiste brandwerendheid, vastgesteld door het gecertificeerde brandwerendheidsontwerp; UFGS 07 81 00 regelt de omvang van gespoten brandwerende bekleding. Thermisch verzinken wordt doorgaans, net als verf, gemeten naar de oppervlakte van het profiel, terwijl de coatinglaag wordt voorgeschreven als een coatingmassa per oppervlakte-eenheid volgens ASTM A123, en verzinkerijen prijzen vaak naar het gewicht van het gedompelde staal.

Voor het hoeveelhedengewicht gebruiken holle profielen en buis nog steeds het gepubliceerde nominale gewicht per voet, dus de basis voor het tonnage blijft ongewijzigd. De valkuil is dat de rekenwanddikte volgens ASTM A500 ongeveer 0,93 maal de nominale wanddikte bedraagt, wat de rekenwaarden van de doorsnede (oppervlakte en weerstandsmoment) verlaagt, ook al is het cataloguswicht gebaseerd op de nominale wanddikte. Bereken het hoeveelhedengewicht niet opnieuw uit de rekenwanddikte, want dat zou de ingekochte massa onderschatten. Bevestig per tabel op welke wanddikte een gepubliceerde waarde betrekking heeft.

Architectonisch zichtbaar constructiestaal is staal dat zichtbaar blijft waar het uiterlijk telt. De AISC Code of Standard Practice definieert categorieën zichtbaar staal die de eisen aan fabricage en afwerking opvoeren, zoals gladdere lassen, geslepen randen en striktere toleranties. Dit verandert het opgemeten gewicht niet, maar het brengt een fabricagekostentoeslag met zich mee die moet worden gemarkeerd, zodat de toeslag alleen naar de zichtbare profielen wordt geleid. Behandel het als een categoriseringsmarkering op verder standaard tonnage, niet als een hoeveelheidswijziging.

Hetzelfde skelet levert een verschillend tonnage op, afhankelijk van het doel. Een aanbestedingsraming verhoogt het netto berekende profielgewicht met de verbindingstoeslag en de rest- of afvaltoeslag, en neemt staaldek en liggers op naar oppervlakte of per stuk met hun eigen afval. De inkoop bestelt profielen in standaard fabriekslengtes (vaak 40, 45, 50 en 60 voet) en nest ze om de niet-geneste rest, de reststrook, te minimaliseren, zodat het bestelde gewicht het netto gewicht overschrijdt met die reststrook, vaak gemodelleerd als een toeslag van 3 tot 8 procent.

Termijnfacturering en hoeveelheden voor betaling, vooral bij wegenwerk, gebruiken uitsluitend het gecodificeerde berekende gewicht: platen tot de rechthoek, de halve ASTM A6-overschrijding op brede plaat, geen aftrek en geen las of verf. Kostenbeheersing stemt het weegbruggewicht van de fabrikant af op het berekende contractgewicht binnen de ASTM A6-walsmarge. De verbindingstoeslag en de resttoeslag horen alleen bij aanbieding en bestelling, nooit bij de hoeveelheid voor betaling. Exayard leest de tekeningenset en de staalstaat, past deze regels toe per functie en kwaliteit van het profiel, en legt de norm achter elke hoeveelheid vast, zodat het gewicht opnieuw kan worden opgemeten en verdedigd.