ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ-DETAILING ΕΡΓΩΝ ΑΠΟ ΔΟΜΙΚΟ ΧΑΛΥΒΑ
Τζανετής Ι. Βογιατζής, Πολιτικός Μηχανικός Δ.Π.Θ.
Α. Αναστασιάδης & Συνεργάτες-Ομάδα Μηχανικών
1. Εισαγωγή
Τα έργα από δομικό χάλυβα απαιτούν γνώση και εξειδίκευση πέρα από την καθαρά υπολογιστική ικανότητα του μηχανικού μελετητή. Είναι τέτοια η φύση των έργων, ακόμη και των πιο απλών, που δημιουργούν την ανάγκη για την ανάπτυξη μιας σειράς σχεδίων προκειμένου να καταστεί εφικτή η ανέγερση της κατασκευής. Πέρα όλων των άλλων ο μελετητής μεταλλικών κατασκευών πρέπει να γνωρίζει μια σειρά από κατασκευαστικές πρακτικές προκειμένου να εκπονήσει μια άρτια μελέτη κατασκευάσιμη στο σύνολο της. Επίσης πρέπει να γνωρίζει την διαθεσιμότητα της αγοράς σε υλικά (π.χ. διατομές που υπάρχουν στην αγορά), τις δυνατότητες του κατασκευαστικού τομέα επεξεργασίας μεταλλικών κατασκευών και τέλος τις εκάστοτε συνθήκες κατά τις οποίες θα ανεγερθεί η κατασκευή. Ερωτήματα του τύπου «κοχλιωτές ή συγκολλητές συνδέσεις», «χρήση πρότυπων ή συγκολλητών διατομών, «συνδέσεις απλής διάτμησης ή κάμψης» υφίστανται στην καθημερινή πρακτική του μελετητή. Η απάντηση δεν είναι πάντα εύκολη και απαιτεί συνδυασμό πολλών παραγόντων προκειμένου να επιτευχθεί η βέλτιστη λύση.
Είναι γνωστό ότι σε ένα έργο συμμετέχουν εκτός από τον μελετητή και ο κατασκευαστής, στην συγκεκριμένη περίπτωση το εργοστάσιο παραγωγής μεταλλικών κατασκευών. Σημαντικό ρόλο στην εκτέλεση του έργου επιτελεί η δυνατότητα του εργοστασίου αντεπεξέλθει στις απαιτήσεις της μελέτης ( σύγχρονος μηχανολογικός εξοπλισμός, πιστοποιημένοι συγκολλητές, πρόγραμμα ποιότητας, κ.α.). Γενικά, είναι απαραίτητη η δημιουργία μιας καθαρής και ευγενούς σχέσης μεταξύ μελετητών-κατασκευαστή έχοντας, πάντοτε, ως κεντρικό στόχο την άρτια εκτέλεση του έργου. Σε κάθε άλλη περίπτωση και χωρίς την γόνιμη συνεργασία των παραπάνω το τελικό παραγόμενο προϊόν (δηλ. το δόμημα) δεν θα φέρει το «αποτύπωμα» της σκέψης των εμπνευστών του.
Σε χώρες όπως η Η.Π.Α., η Βρετανία, η Γερμανία, κ.α. έχουν αναπτυχθεί σειρές κανονιστικών κειμένων που ρυθμίζουν τα θέματα κατασκευής και επικοινωνίας μεταξύ των συμμετεχόντων στο έργο. Στο πλαίσιο των Ευρωπαϊκών Προτύπων αντίστοιχα θέματα ρυθμίζονται από το ΕΝ 1090.
Πίνακας 1. Κανονιστικά κείμενα για κατασκευή μεταλλικών έργων
Χώρα | Πρότυπο-Σύσταση |
Η.Π.Α. | • Code of Standard Practice for Buildings and Bridges, AISC, 2005. • Manual of Construction with Steel Deck, SDI, 2006. • Certification Program for Steel Fabricators, AISC, 2006. • Steel Bridge Erection Guide, AASHTO, NSBA, 2004. |
Βρετανία | • National Structural Steelwork Specification for Building Construction, BCSA • Code of Practice for Erection of Multi-Strorey Buildings, No42/06, Bridges No 38/06, BCSA. |
Στο άρθρο παρουσιάζεται το περιεχόμενο της αναλυτικής σχεδίασης-Detailing των έργων από δομικό χάλυβα ενώ στην συνέχεια, συνοπτικά, δίδονται ταξινομημένα μία σειρά πληροφοριών οι οποίες απευθύνονται στα καθημερινά προβλήματα τα οποία αντιμετωπίζουν οι μελετητές μηχανικοί καθώς και οι μηχανικοί της πράξης που ασχολούνται με το σχεδιασμό και τη κατασκευή έργων από δομικό χάλυβα.
2. Αναλυτική Σχεδίαση (Steel Detailing).
Ο σχεδιασμός μεταλλικών κατασκευών περιλαμβάνει μια διαδικασία σχεδιασμού στην οποία συμμετέχουν τόσο ο δομοστατικός μελετητής του έργου όσο και το εργοστάσιο επεξεργασίας και διαμόρφωσης των μεταλλικών δομικών στοιχείων. Στην διαδικασία παραγωγής των κατασκευαστικών σχεδίων υπάρχει η πιθανότητα να παρεμβάλλεται και ο επονομαζόμενος «Σχεδιαστής-Detailer» o οποίος είναι δυνατό να εργάζεται εντός του εργοστασίου ή να αποτελεί ανεξάρτητο συνεργάτη του παράγοντας τα κατασκευαστικά σχέδια, σύμφωνα με τα εγκεκριμένα γενικά σχέδια που παρείχε ο δομοστατικός μελετητής, για λογαριασμό του εργοστασίου. Η διαδικασία που περιγράφηκε παραπάνω, με εξωτερικό συνεργάτη των detailer συνηθίζεται σε χώρες όπως η Η.Π.Α., Βρετανία, κ.α. Εναλλακτικά, υπάρχει η πιθανότητα ο δομοστατικός μελετητής να αναλάβει να εκπονήσει τα κατασκευαστικά σχέδια (Shop Drawings), ωστόσο στην περίπτωση αυτή θα πρέπει απαραιτήτως να γνωρίζει τις κατασκευαστικές πρακτικές και δυνατότητες του εργοστασίου κατασκευής. Στον πίνακα 2 παρουσιάζεται συνοπτικά το περιεχόμενο του αναλυτικού σχεδιασμού (steel detailing), ενώ στα παρακάτω δίνονται περισσότερες πληροφορίες για τον κάθε τύπο σχεδίου:
I. Γενικά σχέδια (General Arrangement Drawings).
Παρουσιάζονται τα γενικά στοιχεία μορφολογίας του φορέα σε κατόψεις και τομές στις διάφορες στάθμες. Σε αυτή την κατηγορία περιλαμβάνονται και τα σχέδια εδράσεων, Σχήμα 1.
II. Σχέδια Συναρμολόγησης Μελών (Shop Fabrication Drawings).
Παρουσιάζονται οι λεπτομέρειες των δομικών μελών – κόμβων διαστασιολογημένες έτσι ώστε να είναι δυνατή η κατασκευή και η συναρμολόγηση τους. Σχεδιάζονται όλες οι απαραίτητες πληροφορίες ώστε να διακρίνονται οι διαστάσεις, οπές, συγκολλήσεις των μελών. Σχήμα 2, (π.χ. προδιαγραφές: Deutscher Stohfbauverband).
III. Σχέδια Κοπής & Διάτρησης Μελών (Member Shaft Drawings).
Παρουσιάζονται οι λεπτομέρειες όπως και οι απαραίτητες όψεις – τομές ώστε να διακρίνονται με ακρίβεια οι οπές των κοχλιών και οι κοπές των δομικών στοιχείων.
IV. Σχέδια Τεμαχίων & Πλακών (Fitting Details).
Σχέδια Πλακών για Παντογράφο (Full Size Plate Templates)
V. Σχέδια Συναρμολόγησης Ομάδων Μελών (Multi – Member Assemblies).
Παρουσιάζονται σχέδια πολυμελών συγκροτημάτων (δικτυωμάτων, σκάλες, πλήρως συγκολλητά πλαίσια) στα οποία αναφέρονται όλες οι λεπτομέρειες και ο τρόπος των συνδέσεων μεταξύ των μελών.
VI. Σχέδια Ανέγερσης (Erection Drawings)
Παρουσιάζονται σχέδια στα οποία περιγράφεται ο τρόπος ανέγερσης. Βασικό στοιχείο αποτελεί ο εντοπισμός του στοιχείου-συγκροτήματος, μέσα από το σύνολο των δομικών στοιχείων, η σειρά ανύψωσης των μεταλλικών στοιχείων, εξασφαλίζοντας την τοπική ή συνολική ευστάθεια του συστήματος καθώς και οι φάσεις τοποθέτησης των συνδεόμενων μελών.
VII. Λίστες Υλικών και κοχλιών (List of materials)
Περιλαμβάνονται αναλυτικά τα υλικά που θα χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή προκειμένου να γίνουν οι αντίστοιχες παραγγελίες και η προμέτρηση του έργου.
Η παραγωγή των σχεδίων εφαρμογής είναι επίπονη εργασία η οποία όμως μετριάζεται με αυτοματοποιημένες διαδικασίες που προσφέρονται από σύγχρονα λογισμικά όπως το Tekla, Strucad, Autocad, Xsteel, κ.α.
Εδώ παρουσιάζουμε αποσπάσματα από τις ομιλίες των συνέδρων και φωτογραφικό υλικό κατά τη διεξαγωγή του Συνεδρίου από το panel του βήματος και τον εκθεσιακό χώρο.