Mängdberäkning av konstruktionsstål

Valsade profiler (W, S, M, HP, C, MC, vinkeljärn, hålprofiler och rör) tas upp till sin nominella publicerade vikt per fot gånger den detaljerade längden från verkstads- eller monteringsritningar. Beteckningen kodar redan in vikten: en W14x30 är 30 pund per fot, och den härleds aldrig på nytt från tvärsnittet. I metriska regioner gäller detsamma som massa per meter från standardprofiltabellerna. Plåt beräknas till den minsta omslutande rektangeln: de totala rektangulära måtten gånger tjocklek gånger densitet. Den triangulära kapspillan från en knutplåt, ett klippt hörn eller en kapad ände dras inte bort, eftersom det spillet är verkligt material som tillverkaren har köpt.

Detta är AISC:s metod Calculation of Weights, som återges nästan ordagrant i amerikanska vägspecifikationer som Caltrans Standard Specifications Section 55. Anbudet och de flesta kontraktsbaserade betalningsmetoder använder denna beräknade (teoretiska) vikt, inte den faktiskt vägda massan. Vågvikten, den massa verket väger vid smältan, kan överstiga den teoretiska vikten med valsningsmarginalen. ASTM A6 anger den marginalen som en tillåten gräns, inte en garanterad övervikt: upp till plus 2,5 procent på profiler om 100 pund per fot och tyngre, och minus 2,5 till plus 3,0 procent på profiler under 100 pund per fot. Behandla den som ett toleransband för avstämning, inte som ett förväntat genomsnitt; att använda vågvikt där kontraktet anger beräknad vikt överfakturerar arbetet.

Tjock plåt har en större valsningstolerans, så vid betalningsmetoder för väg och bro får plåt bredare än 36 tum (cirka 915 millimeter) ett tillägg på hälften av den tillåtna viktöverskridningen enligt ASTM A6 utöver sin nominella rektangelvikt. Plåt på 36 tum och smalare får inget tillägg. Metriska byggmetoder mäter netto teoretisk massa och tillämpar inte denna övervikt.

Inget avdrag görs för urtag, ursparingar, klackar, klippta kanter, stansning, borrning, urborrning, fräsning eller hyvling. Verket valsade hela profilen och tillverkaren betalade för hela stången eller plåten, så det avlägsnade materialet är skrot, inte en kreditering. ANZSMM uttrycker det som att inget avdrag görs för hål eller urtag, och samma princip gäller i alla de formella metoderna, även för stora hål eller urtag i en valsad profil.

Regeln om inget avdrag är absolut för detaljer i profiler men inte för plåtytor. Stora öppningar som skärs ut i en plåtyta, såsom plåttak eller en fotplåtsyta, följer den allmänna metodens regel för små ursparingar som lånas för stålarea: dra av öppningar över ungefär 0,10 kvadratmeter enligt anläggningsmetoden (CESMM4) och över 1,00 kvadratmeter enligt byggmetoden (RICS NRM2). Det finns ingen stålspecifik bestämmelse för öppningar, så dessa allmänna gränsvärden tillämpas analogt. Öppningar för trappor, schakt och hissar i plåttak dras alltid av; små genomföringar absorberas.

Vikten på svetsmetall och vikten på målning eller varmförzinkning räknas inte in i stålvikten. Båda är försumbara mot profilstålet och prissätts på egna rader: svetsar efter längd och storlek enligt AWS D1.1, och ytbehandlingar efter ytarea. Bultar, muttrar, brickor och dymlingar, när de vägs, hämtas från fästelementstabellerna i AISC Steel Construction Manual (vikt per 100 stycken); annars ingår de i förbandstillägget. I anbudsskedet är de slutliga förbandsutformningarna vanligtvis okända, så förbandsstål (knutplåtar, skjuvplattor, fot- och toppplåtar, avstyvningar, vinkeljärn, bultar) täcks av ett schablonmässigt procenttillägg som läggs till den rena profilvikten. Vanlig praxis ligger mellan 3 och 10 procent, ofta 5 till 7 procent för vanliga skjuvförbundna byggstommar och ungefär 10 till 15 procent för moment-, stagade eller seismiska stommar. Detta procenttal är en beräkningskonvention utan någon publicerad bestämmelse bakom ett specifikt tal, så kalibrera det mot tillverkarens historik; de formella metoderna mäter förband separat när utformningarna finns.

Två räknebara förbandsposter får egna rader. Förankringsstänger (ingjutningsbultar) enligt ASTM F1554 grad 36, 55 och 105 är en inköps- och ingjutningsmängd som härleds från antalet pelare och fotplåtar (vanligen fyra stänger per fotplåt), beskrivs efter diameter, ingjutningsdjup, utstick och grad, och sätts vanligtvis av betongentreprenören före monteringen. Skjuvbultar med huvud (AWS D1.1 Typ B, vanligen tre fjärdedels tum) är en volymintensiv post för samverkansbjälklag som mängdberäknas styckvis från samverkanskonstruktionens bultförteckning, med vikt från AISC-tabellerna, och som aldrig läggs till den rena profilvikten.

Profilvikten är längd gånger vikt per fot, så längdkonventionen styr vikten. Metoden använder varje profils totala längd, ände till ände, utan avdrag för ändbearbetning. ANZSMM mäter profiler i steg om 0,1 meter; amerikansk imperisk praxis avrundar till närmaste tum eller delfot. Pelare mäts mellan skarvpunkter, och balkar löper från upplagets mitt till upplagets mitt eller till den detaljerade kaplängden.

På en stom- eller grundritning är en bärande pelare en solidfylld kvadrat eller rektangel, en kraftig I- eller W-profil, eller en symbol för hålprofil eller rör i en stomlinjekorsning. Räkna en punkt per pelare. Fotplåtar räknas tillsammans med pelaren, inte separat, och arkitektoniska stolpar, pollare, ingjutningsgods och icke-bärande pelare utesluts. En pelare som är skarvad över flera våningar är en pelare i räkningen och för vikten, och antalet ingjutningsbultar och fotplåtar härleds från den som en kontroll.

En separat räkning löper vid sidan av pelarposterna: antalet monteringsdelar, taget per leveransbar eller på plats förbunden del. Monteringsarbete och kranlyft styrs av antalet delar, inte av sammanhängande profiler. En trevåningspelare som är skarvad på plan två är en profil men två monteringsdelar, och en huvudbalk som levereras i två sektioner är två lyft. Följ upp antalet delar för monteringens mantimmar, oberoende av vikten.

Olika profilfunktioner medför olika tillverknings- och monteringsarbete per ton, så vikten grupperas i stället för att slås ihop: pelare, balkar och huvudbalkar, stag, sekundära profiler och utfyllnadsprofiler, samt övriga metaller och ingjutningsgods, plus en uppdelning mellan verkstad och plats. De formella metoderna kräver att pelare, balkar, stagning och oregelbundna profiler mäts separat. Övriga metaller som trappor, stegar, räcken, överliggare och ingjutningsgods utgör vanligtvis ett separat paket skilt från stålstommen.

Vikten delas också upp efter stålsort, eftersom sorten styr enhetspris och inköpsledtid. W-profiler är vanligen ASTM A992, plåt är vanligtvis A36 eller A572 Grade 50, hålprofiler är A500 eller A1085, och runda rör är A53. Samma profil i en högre sort är en separat inköpspost. I Europa kommer motsvarande sorter från EN 10025, och i Australien och Nya Zeeland från AS/NZS-sorterna. Bekräfta sorten mot projektets materialspecifikation på konstruktionsritningarna.

Plåt (plåttak/bärplåt) mängdberäknas efter area över den underliggande stommen till den yttre kanten av plåtupplaget, i squares (100 kvadratfot) i USA eller i kvadratmeter på andra håll. Arean omvandlas till en panelmängd med hjälp av den effektiva täckningsbredd som Steel Deck Institute publicerar enligt ANSI/SDI SD-2022, inte den nominella bredden: en vanlig 36-tums takplåtspanel ger en effektiv täckning på 36 tum, medan samverkansplåt med överlappande sidoskarvar täcker något mindre än det nominella måttet. Spilltillägget för plåt, vanligtvis 5 till 10 procent för anpassad kapning vid öppningar, lutning och ändskarvar, är en konvention snarare än ett publicerat värde.

Fackverksbalkar och fackverkshuvudbalkar med öppet liv (SJI:s K-, LH-, DLH- och KCS-serier) mängdberäknas styckvis och efter längd, med vikt från SJI-lasttabellens ungefärliga vikt i pund per fot för varje beteckning, till exempel 22K9. Den vikten omfattar inte avstagning och tillbehör, så avstagning utgör en separat rad. Gallerdurk, tårplåt och durkplåt samt trappsteg är poster bland övriga metaller som mängdberäknas efter area med egna kap- och spillkonventioner, plus kantlister efter längd och trappsteg och vilplan styckvis; deras vikt hämtas från tillverkarens produktvikt per area, såsom NAAMM/MBG-gallerdurksserien, inte från tabeller för valsade profiler.

Ytbehandlingar är inte en funktion av stålvikten. Sprutapplicerat brandskydd, svällande brandskyddsfärg och målning i verkstad eller på plats mängdberäknas efter ytarea, varje profils utvecklade omkrets (mantelyta) gånger dess längd. Brandskyddets tjocklek beror på sektionsfaktorn och den erforderliga brandklassen, som fastställs av den listade brandmotståndskonstruktionen; UFGS 07 81 00 reglerar omfattningen av sprutapplicerat brandskydd. Varmförzinkning mäts vanligtvis efter profilernas ytarea liksom målning, medan beläggningen anges som en beläggningsmassa per ytenhet enligt ASTM A123, och förzinkare prissätter ofta efter vikten på det stål som doppas.

För mängdberäkningsvikten använder hålprofiler och rör fortfarande den publicerade nominella vikten per fot, så viktunderlaget är oförändrat. Fällan är att den dimensionerande godstjockleken enligt ASTM A500 är ungefär 0,93 gånger den nominella godstjockleken, vilket minskar de dimensionerande tvärsnittsdata (area och böjmotstånd) trots att katalogvikten gäller den nominella godstjockleken. Beräkna inte om mängdberäkningsvikten från den dimensionerande godstjockleken, eftersom det skulle underskatta den inköpta massan. Bekräfta per tabell vilken godstjocklek ett publicerat värde avser.

Arkitektoniskt exponerat konstruktionsstål är stål som lämnas synligt där utseendet är viktigt. AISC Code of Standard Practice definierar kategorier för exponerat stål som höjer kraven på tillverkning och ytfinish, såsom jämnare svetsar, slipade kanter och snävare toleranser. Detta ändrar inte den mätta vikten, men det medför ett pristillägg på tillverkningen som bör flaggas så att tillägget bara fördelas till de exponerade profilerna. Behandla det som en kategoriseringsflagga på i övrigt standardvikt, inte som en mängdändring.

Samma stomme ger olika vikt beroende på syftet. En anbudskalkyl belastar den netto beräknade profilvikten med förbandstillägget och tillägget för kapspill, och mängdberäknar plåttak och fackverksbalkar efter area eller styckvis med eget spill. Inköp beställer profiler i verkets lagerlängder (vanligen 40, 45, 50 och 60 fot) och optimerar uppdelningen för att minimera den oanvända resten, kapspillan, så att den beställda vikten överstiger nettot med detta spill, ofta modellerat som ett tillägg på 3 till 8 procent.

Delfakturering och mätning för betalning, särskilt vid vägarbeten, använder enbart den kodifierade beräknade vikten: plåt till rektangeln, halva ASTM A6-överviketn på bred plåt, inga avdrag, och ingen svets eller målning. Kostnadsstyrningen stämmer av tillverkarens vågvikt mot den beräknade kontraktsvikten inom ASTM A6-valsningsmarginalen. Förbandstillägget och spilltillägget hör enbart till anbud och beställning, aldrig till mängden mätt för betalning. Exayard läser ritningsuppsättningen och stålförteckningen, tillämpar dessa regler efter profilens funktion och stålsort, och dokumenterar standarden bakom varje mängd så att vikten kan mätas om och styrkas.