Mengdeberegning av konstruksjonsstål

Valsede profiler (W, S, M, HP, C, MC, vinkler, hulprofiler og rør) beregnes etter sin nominelle publiserte vekt per fot ganget med den detaljerte lengden fra verksteds- eller monteringstegningene. Betegnelsen koder allerede vekten: en W14x30 er 30 pund per fot, og dette utledes aldri på nytt fra tverrsnittet. I metriske regioner gjelder det samme som masse per meter fra standard profiltabeller. Plater beregnes til det minste omsluttende rektangelet: ytre rektangulære mål ganget med tykkelse ganget med tetthet. Den trekantede avkappingen fra en knutepunktsplate, et avskåret hjørne eller en avkappet ende fjernes ikke, fordi dette svinnet er faktisk materiale som fabrikanten har kjøpt.

Dette er AISC-metoden Calculation of Weights, gjengitt nesten ordrett i amerikanske veispesifikasjoner som Caltrans Standard Specifications Section 55. Tilbudet og de fleste kontraktsmessige betalingsmetoder bruker denne beregnede (teoretiske) vekten, ikke den faktisk veide massen. Vektvekt, massen verket veier ved smeltingen, kan overstige den teoretiske vekten med valsemarginen. ASTM A6 fastsetter denne marginen som en tillatt grense, ikke en garantert overskridelse: opptil pluss 2,5 prosent på profiler på 100 pund per fot og tyngre, og minus 2,5 til pluss 3,0 prosent på profiler under 100 pund per fot. Behandle det som et toleransebånd for avstemming, ikke et forventet gjennomsnitt; å bruke vektvekt der kontrakten spesifiserer beregnet vekt overfakturerer arbeidet.

Tunge plater har en større valsetoleranse, så på betalingsmetoder for vei og bro får plater bredere enn 36 tommer (omtrent 915 millimeter) et tillegg på halvparten av den tillatte vektoverskridelsen etter ASTM A6 oppå sin nominelle rektangelvekt. Plater på 36 tommer og smalere får ikke noe tillegg. Metriske byggemetoder måler netto teoretisk masse og bruker ikke denne overskridelsen.

Det gjøres ingen fradrag for utsparinger, utkapp, klips, klippede kanter, stansing, boring, utboring, fresing eller høvling. Verket valset hele profilen og fabrikanten betalte for hele stangen eller platen, så det fjernede materialet er skrap, ikke en kreditt. ANZSMM uttrykker det som ingen fradrag for hull eller hakk, og det samme prinsippet gjelder på tvers av de formelle metodene, selv for store hull eller hakk i en valset profil.

Regelen om ingen fradrag er absolutt for egenskaper ved profiler, men ikke for plateflater. Store åpninger skåret inn i en plateflate, som en dekkeplate eller et fundamentplatefelt, følger den generelle metodens regel for små åpninger lånt for stålareal: trekk fra åpninger over omtrent 0,10 kvadratmeter etter anleggsmetoden (CESMM4) og over 1,00 kvadratmeter etter byggemetoden (RICS NRM2). Det finnes ingen stålspesifikk åpningsklausul, så disse generelle grenseverdiene anvendes analogt. Trapp-, sjakt- og heisåpninger i dekkeplater trekkes alltid fra; små gjennomføringer absorberes.

Vekten av sveisemetall og vekten av maling eller galvanisering regnes ikke inn i ståltonnasjen. Begge er ubetydelige sammenlignet med stålet i profilene og prises på egne linjer: sveiser etter lengde og størrelse som beskrevet under AWS D1.1, og belegg etter overflateareal. Bolter, muttere, skiver og pinnebolter, når de veies, hentes fra festemiddeltabellene i AISC Steel Construction Manual (vekt per 100 stk); ellers inngår de i forbindelsestillegget. I tilbudsfasen er de endelige forbindelsesutformingene vanligvis ukjente, så forbindelsesstål (knutepunktsplater, skjærplater, fundament- og toppplater, avstivere, klipsvinkler, bolter) dekkes av en fast prosentandel lagt til ren profilvekt. Vanlig praksis spenner fra 3 til 10 prosent, ofte 5 til 7 prosent for ordinære skjærtilkoblede byggerammer og omtrent 10 til 15 prosent for momentstive, avstivede eller seismiske rammer. Denne prosentandelen er en beregningskonvensjon uten en publisert klausul bak et bestemt tall, så kalibrer den mot fabrikantens historikk; de formelle metodene måler forbindelser separat når utformingene foreligger.

To tellbare forbindelsesposter får sine egne linjer. Forankringsstenger (forankringsbolter) etter ASTM F1554 fasthetsklasse 36, 55 og 105 er en innkjøps- og monteringsmengde utledet fra antallet søyler og fundamentplater (vanligvis fire stenger per fundamentplate), beskrevet ved diameter, innstøpning, utstikk og fasthetsklasse, og settes vanligvis av betongfaget før montering. Pinnebolter med hode for skjærforbindelse (AWS D1.1 Type B, vanligvis trekvart tomme) er en høyvolumspost for samvirkedekker som beregnes per stykk fra boltlisten i samvirkeutformingen, med vekt fra AISC-tabellene, og legges aldri til tonnasjen for rene profiler.

Profilvekt er lengde ganget med vekt per fot, så lengdekonvensjonen bestemmer tonnasjen. Metoden bruker den totale lengden av hver profil, ende til ende, uten fradrag for endebearbeiding. ANZSMM måler profiler i multipler av 0,1 meter; amerikansk imperial praksis runder av til nærmeste tomme eller del-fot. Søyler måles mellom skjøtepunkter, og bjelker går fra opplagersenter til opplagersenter eller til den detaljerte kappede lengden.

På en rammeplan eller fundamentplan er en bærende søyle en heltrukket kvadrat eller rektangel, en kraftig I- eller W-profil, eller et symbol for hulprofil eller rør i et aksekryss. Tell ett punkt per søyle. Fundamentplater telles sammen med søylen, ikke separat, og arkitektoniske stolper, pullerter, innstøpningsdeler og ikke-bærende søyler utelates. En søyle skjøtet over flere etasjer er én søyle både for antall og for tonnasje, og antallet forankringsbolter og fundamentplater utledes fra den som en kryssjekk.

En egen telling følger søylelinjene: antallet monteringsdeler, beregnet per transporterbar eller feltforbundet del. Monteringsarbeid og kranløft styres av antallet deler, ikke sammenhengende profiler. En tre-etasjes søyle skjøtet i nivå to er én profil, men to monteringsdeler, og en hovedbjelke transportert i to seksjoner er to kranløft. Følg med på antallet deler for montasjetimer, uavhengig av tonnasjen.

Ulike profilroller medfører ulik fabrikkerings- og montasjearbeid per tonn, så tonnasjen grupperes i stedet for å slås sammen: søyler, bjelker og hovedbjelker, avstivere, sekundære og utfyllende profiler, og diverse metaller og innstøpningsdeler, pluss en oppdeling mellom verksted og felt. De formelle metodene krever at søyler, bjelker, avstivning og uregelmessige profiler måles separat. Diverse metaller som trapper, stiger, rekkverk, overdekker og innstøpningsdeler utgjør vanligvis en egen pakke atskilt fra det bærende rammeverket.

Tonnasjen deles også inn etter stålfasthetsklasse, fordi fasthetsklassen bestemmer enhetspris og innkjøpsledetid. W-profiler er vanligvis ASTM A992, plate er ofte A36 eller A572 Grade 50, hulprofiler er A500 eller A1085, og rundt rør er A53. Den samme profilen i en høyere fasthetsklasse er en egen innkjøpslinje. I Europa kommer de tilsvarende fasthetsklassene fra EN 10025, og i Australia og New Zealand fra AS/NZS-klassene. Bekreft fasthetsklassen mot prosjektets materialspesifikasjon på konstruksjonstegningene.

Stålplatedekke beregnes etter areal over det understøttede rammeverket til ytterkanten av platens opplegg, i squares (100 kvadratfot) i USA eller i kvadratmeter ellers. Arealet omregnes til en panelmengde ved hjelp av den effektive dekkbredden publisert av Steel Deck Institute under ANSI/SDI SD-2022, ikke den nominelle bredden: et vanlig 36-tommers takdekkepanel dekker effektivt 36 tommer, mens samvirkegulvplater med sammenlåsende sideomlegg dekker litt mindre enn nominelt. Svinntillegget for dekkeplater, vanligvis 5 til 10 prosent for tilpasning ved åpninger, fall og endeomlegg, er en konvensjon snarere enn en publisert verdi.

Åpne stålfagverk og fagverksbjelker (SJI-seriene K, LH, DLH og KCS) beregnes per stykk og etter lengde, med vekt fra SJI-lasttabellens omtrentlige vekt i pund per fot for hver betegnelse, for eksempel 22K9. Den vekten omfatter ikke avstivning og tilbehør, så avstivning er en egen linje. Stangrister, riflet plate og gulvplate samt trappetrinn er diverse-metaller-poster som beregnes etter areal med sine egne kappe- og svinnkonvensjoner, pluss kantbånd etter lengde og trinn og reposer per stykk; vekten deres kommer fra produsentens produktvekt per areal, som NAAMM/MBG-risteserien, ikke fra tabeller for valsede profiler.

Belegg er ikke en funksjon av stålvekt. Sprøytepåført brannbeskyttelse, ekspanderende belegg og verksteds- eller feltmaling beregnes etter overflateareal, det utfoldede omkretsmålet (omkretsen) til hver profil ganget med lengden. Tykkelsen på brannbeskyttelsen avhenger av profilfaktoren og den nødvendige brannmotstanden, fastsatt av den listeførte brannmotstandsutformingen; UFGS 07 81 00 styrer omfanget av sprøytepåført brannbeskyttelse. Varmforsinking måles vanligvis etter profilens overflateareal som maling, mens beleggsmengden spesifiseres som en beleggmasse per arealenhet under ASTM A123, og varmforsinkere priser ofte etter vekten av stål som dyppes.

For mengdeberegningsvekt bruker hulprofiler og rør fortsatt den publiserte nominelle vekten per fot, så tonnasjegrunnlaget er uendret. Fellen er at den dimensjonerende veggtykkelsen etter ASTM A500 er omtrent 0,93 ganger den nominelle veggtykkelsen, noe som reduserer de dimensjonerende tverrsnittsegenskapene (areal og motstandsmoment) selv om katalogvekten gjelder for den nominelle veggtykkelsen. Beregn ikke mengdeberegningsvekten på nytt fra den dimensjonerende veggtykkelsen, fordi det ville undervurdere den innkjøpte massen. Bekreft per tabell hvilken veggtykkelse en publisert verdi gjelder for.

Arkitektonisk eksponert konstruksjonsstål er stål som er synlig der utseendet betyr noe. AISC Code of Standard Practice definerer kategorier for eksponert stål som skjerper kravene til fabrikkering og overflatebehandling, som glattere sveiser, slipte kanter og strammere toleranser. Dette endrer ikke den målte vekten, men det medfører et fabrikkeringskostnadstillegg som bør markeres slik at tillegget kun rutes til de eksponerte profilene. Behandle det som en kategoriseringsmarkering på ellers standard tonnasje, ikke en mengdeendring.

Det samme rammeverket gir ulik tonnasje avhengig av formålet. Et tilbudsestimat påfører den netto beregnede profilvekten forbindelsestillegget og avkappings- eller svinntillegget, og beregner dekkeplater og fagverk etter areal eller per stykk med eget svinn. Innkjøp bestiller profiler i standard verkslengder (vanligvis 40, 45, 50 og 60 fot) og nester dem for å minimere det unestede restmaterialet, avkappingen, slik at den bestilte vekten overstiger netto med denne avkappingen, ofte modellert som et tillegg på 3 til 8 prosent.

Delfakturering og oppmåling for betaling, særlig på veiarbeid, bruker kun den kodifiserte beregnede vekten: plater til rektangelet, det halve ASTM A6-tillegget på brede plater, ingen fradrag, og verken sveis eller maling. Kostnadsstyring avstemmer fabrikantens vektvekt mot den beregnede kontraktsvekten innenfor ASTM A6-valsemarginen. Forbindelsestillegget og avkappingstillegget tilhører kun tilbud og bestilling, aldri mengden som måles for betaling. Exayard leser tegningssettet og stållisten, anvender disse reglene etter profilrolle og fasthetsklasse, og registrerer standarden bak hver mengde slik at vekten kan måles på nytt og forsvares.