Подсчёт объёмов металлоконструкций

Прокатные профили (W, S, M, HP, C, MC, уголки, замкнутые профили и трубы) учитывают по их номинальной справочной массе на фут, умноженной на детальную длину по деталировочным или монтажным чертежам. Обозначение уже содержит массу: W14x30 — это 30 фунтов на фут, и она никогда не пересчитывается из поперечного сечения. В странах с метрической системой то же самое применяют как массу на метр из стандартных таблиц профилей. Листы вычисляют по наименьшему описанному прямоугольнику: габаритные прямоугольные размеры умножают на толщину и на плотность. Треугольный обрезок от фасонки, срезанного угла или подрезанного торца не вычитается, потому что эти отходы — реальный материал, купленный изготовителем.

Это метод расчёта масс AISC, почти дословно повторённый дорожными спецификациями США, такими как Caltrans Standard Specifications Section 55. В тендере и в большинстве договорных методов оплаты используется именно эта вычисленная (теоретическая) масса, а не фактически взвешенная. Весовая масса — та, что металлургический завод взвешивает по плавке, — может превышать теоретическую на величину прокатного допуска. ASTM A6 задаёт этот допуск как допустимый предел, а не как гарантированное превышение: до плюс 2,5 процента для профилей массой 100 фунтов на фут и тяжелее и от минус 2,5 до плюс 3,0 процента для профилей легче 100 фунтов на фут. Воспринимайте это как полосу допуска для сверки, а не как ожидаемое среднее; использование весовой массы там, где договор предписывает вычисленную, приводит к завышению счёта за работу.

Толстый лист имеет больший прокатный допуск, поэтому в дорожных и мостовых методах оплаты для листов шириной более 36 дюймов (около 915 миллиметров) добавляют половину допустимого превышения массы по ASTM A6 сверх их номинальной прямоугольной массы. Листы шириной 36 дюймов и менее надбавки не получают. Метрические строительные методы измеряют чистую теоретическую массу и это превышение не применяют.

Вычеты не делают за подрезки, вырезы, обрезы, срезанные кромки, пробивку, сверление, рассверливание, фрезерование или строжку. Завод прокатал профиль целиком, и изготовитель заплатил за весь пруток или лист, поэтому удалённый материал — это отходы, а не вычет. ANZSMM формулирует это как отсутствие вычетов за отверстия или вырезы, и тот же принцип действует во всех официальных методах, даже для крупных отверстий или вырезов в прокатном элементе.

Правило отсутствия вычетов абсолютно для особенностей профилей, но не для листовых площадей. Крупные проёмы, вырезанные в листовом поле, например в профнастиле или в поле опорных плит, подчиняются общему правилу малых пустот, заимствованному для площади стали: вычитают проёмы более примерно 0,10 квадратного метра по инженерному методу (CESMM4) и более 1,00 квадратного метра по строительному методу (RICS NRM2). Отдельного пункта по проёмам для стали нет, поэтому эти общие пороги применяют по аналогии. Проёмы под лестницы, шахты и лифты в профнастиле вычитают всегда; мелкие проходки учитывают в общем массиве.

Массу наплавленного металла шва и массу окраски или цинкования не включают в тоннаж стали. Обе величины пренебрежимо малы по сравнению с массой профилей и оцениваются отдельными позициями: сварные швы — по длине и размеру, как описано в AWS D1.1, а покрытия — по площади поверхности. Болты, гайки, шайбы и шпильки, если их взвешивают, берут из таблиц крепежа AISC Steel Construction Manual (масса на 100 штук); в противном случае они входят в надбавку на узлы соединений. На стадии тендера окончательные конструкции узлов обычно неизвестны, поэтому сталь узлов (фасонки, опорные пластины на срез, опорные и оголовочные плиты, рёбра жёсткости, уголки-накладки, болты) учитывают единым процентом, добавляемым к массе самих профилей. Обычная практика — от 3 до 10 процентов, чаще 5–7 процентов для обычных строительных каркасов на шарнирных соединениях и примерно 10–15 процентов для жёстких, связевых или сейсмостойких каркасов. Этот процент — расчётное соглашение, за которым нет опубликованного пункта с конкретной цифрой, поэтому калибруйте его по данным изготовителя; официальные методы измеряют узлы отдельно, когда их конструкции уже существуют.

Два считаемых поэлементно вида соединений получают собственные позиции. Анкерные стержни (анкерные болты) по ASTM F1554 марок 36, 55 и 105 — это закупочно-установочная величина, выводимая из количества колонн и опорных плит (обычно четыре стержня на опорную плиту), описываемая диаметром, глубиной заделки, выпуском и маркой и обычно устанавливаемая бетонщиками до монтажа. Анкерные упоры с головкой (AWS D1.1 тип B, обычно три четверти дюйма) — массовая позиция сталежелезобетонных перекрытий, учитываемая поштучно по ведомости упоров из сталежелезобетонного проекта, с массой по таблицам AISC, и никогда не добавляемая к тоннажу самих профилей.

Масса профиля — это длина, умноженная на массу на фут, поэтому правило измерения длины определяет тоннаж. В методе используют полную длину каждого профиля от торца до торца, без вычета на обработку торцов. ANZSMM измеряет профили кратно 0,1 метра; американская имперская практика округляет до ближайшего дюйма или доли фута. Колонны измеряют между точками стыков, а балки — от центра опоры до центра опоры или по детальной длине реза.

На плане каркаса или фундамента несущая колонна — это сплошной залитый квадрат или прямоугольник, тяжёлый двутавр или W-профиль, либо символ замкнутого профиля или трубы на пересечении осей. Считают одну точку на колонну. Опорные плиты учитывают вместе с колонной, а не отдельно, а архитектурные стойки, столбики, закладные детали и ненесущие колонны исключают. Колонна, состыкованная на несколько этажей, считается одной колонной для подсчёта и для тоннажа, а количество анкерных болтов и опорных плит выводится из неё для перекрёстной проверки.

Наряду с позициями колонн ведут отдельный подсчёт: количество монтажных элементов, считаемых по каждой отгружаемой или соединяемой на месте детали. Трудозатраты на монтаж и количество подъёмов краном зависят от числа элементов, а не от непрерывных профилей. Трёхэтажная колонна со стыком на втором уровне — это один элемент, но две монтажные детали, а ригель, отгруженный в двух секциях, — это два подъёма. Отслеживайте количество элементов для расчёта монтажных человеко-часов независимо от тоннажа.

Разные назначения элементов требуют разных трудозатрат на изготовление и монтаж в расчёте на тонну, поэтому тоннаж группируют, а не сваливают в одну кучу: колонны, балки и ригели, связи, второстепенные и заполняющие элементы, прочие металлоизделия и закладные детали, плюс разделение на заводское и монтажное. Официальные методы требуют отдельного измерения колонн, балок, связей и нестандартных элементов. Прочие металлоизделия, такие как лестницы, стремянки, ограждения, перемычки и закладные детали, обычно выделяют в отдельный пакет, отдельно от несущего каркаса.

Тоннаж также разделяют по марке стали, поскольку марка определяет цену единицы и срок поставки. W-профили обычно — ASTM A992, лист чаще всего A36 или A572 Grade 50, замкнутые профили — A500 или A1085, а круглая труба — A53. Тот же профиль в более высокой марке — это отдельная закупочная позиция. В Европе эквивалентные марки приведены в EN 10025, а в Австралии и Новой Зеландии — в марках AS/NZS. Сверяйте марку с проектной спецификацией материалов на чертежах металлоконструкций.

Металлический профнастил учитывают по площади над опорным каркасом до внешнего края опирания настила, в «квадратах» (100 квадратных футов) в США или в квадратных метрах в других странах. Площадь переводят в количество панелей по чистой ширине перекрытия, опубликованной Steel Deck Institute в ANSI/SDI SD-2022, а не по номинальной ширине: типичная кровельная панель шириной 36 дюймов стыкуется в чистые 36 дюймов, тогда как сталежелезобетонный профнастил с замковыми боковыми нахлёстами перекрывает чуть меньше номинала. Надбавка на отходы профнастила, обычно 5–10 процентов на подрезку по месту у проёмов, уклонов и торцевых нахлёстов, — это соглашение, а не опубликованная величина.

Стальные фермы с открытой стенкой и фермы-ригели (серии SJI K, LH, DLH и KCS) учитывают поштучно и по длине, с массой по приблизительной массе в фунтах на фут из таблиц нагрузок SJI для каждого обозначения, например 22K9. Эта масса не включает связи и комплектующие, поэтому связи — отдельная позиция. Решётчатый настил, рифлёный и листовой настил, а также ступени лестниц — это прочие металлоизделия, учитываемые по площади со своими правилами реза и отходов, плюс окантовка по длине и ступени и площадки поштучно; их масса берётся из массы изделия на единицу площади по данным производителя, например по серии решёток NAAMM/MBG, а не из таблиц прокатных профилей.

Покрытия не зависят от массы стали. Напыляемую огнезащиту, вспучивающееся покрытие и заводскую или монтажную окраску учитывают по площади поверхности — развёрнутому периметру (обхвату) каждого профиля, умноженному на его длину. Толщина огнезащиты зависит от приведённой толщины сечения и требуемого предела огнестойкости, заданного сертифицированным проектом огнестойкости; UFGS 07 81 00 определяет объём напыляемой огнезащиты. Горячее цинкование обычно измеряют по площади поверхности элемента, как и окраску, при этом наносимый слой задают как массу покрытия на единицу площади по ASTM A123, а цинковщики часто оценивают по массе погружаемой стали.

Для учётной массы замкнутые профили и трубы всё равно используют опубликованную номинальную массу на фут, поэтому основа для тоннажа не меняется. Ловушка в том, что расчётная толщина стенки по ASTM A500 составляет около 0,93 от номинальной, что снижает расчётные характеристики сечения (площадь и момент сопротивления), хотя каталожная масса соответствует номинальной стенке. Не пересчитывайте учётную массу по расчётной стенке, потому что это занизит закупленную массу. По каждой таблице проверяйте, к какой стенке относится опубликованное значение.

Архитектурно открытые металлоконструкции — это сталь, оставленная видимой там, где важен внешний вид. AISC Code of Standard Practice определяет категории видимого металла, повышающие требования к изготовлению и отделке, такие как более гладкие швы, зачищенные кромки и более жёсткие допуски. Это не меняет измеренную массу, но влечёт надбавку к стоимости изготовления, которую следует отметить, чтобы наценка относилась только к видимым элементам. Воспринимайте это как признак категории на в остальном стандартном тоннаже, а не как изменение количества.

Один и тот же каркас даёт разный тоннаж в зависимости от цели. Тендерная смета добавляет к чистой вычисленной массе профилей надбавку на узлы соединений и надбавку на обрезки или отходы, а профнастил и фермы учитывает по площади или поштучно со своими отходами. При закупке профили заказывают мерными длинами проката (обычно 40, 45, 50 и 60 футов) и раскраивают их так, чтобы свести к минимуму неиспользованный остаток — обрезок, поэтому заказанная масса превышает чистую на величину этого обрезка, часто моделируемую как надбавка 3–8 процентов.

Промежуточные платежи и измерение к оплате, особенно на дорожных работах, используют только кодифицированную вычисленную массу: листы по прямоугольнику, половину превышения ASTM A6 для широкого листа, без вычетов и без сварки или окраски. Контроль затрат сверяет весовую массу изготовителя с вычисленной договорной массой в пределах прокатного допуска ASTM A6. Надбавка на узлы соединений и надбавка на обрезки относятся только к тендеру и заказу, но никогда не к величине, измеряемой к оплате. Exayard читает комплект чертежей и ведомость металла, применяет эти правила по назначению и марке элемента и фиксирует стандарт, лежащий в основе каждого объёма, чтобы массу можно было перепроверить и обосновать.