Ένα κτίριο με κατασκευή από χάλυβα προσφέρει μια πρακτική και οικονομική λύση για την προσθήκη καλυμμένου χώρου για εξοπλισμό, αποθήκευση ή ελαφριά παραγωγή. Οι αποφάσεις που λαμβάνονται στα στάδια της βάσης, του πλαισίου και του περιβλήματος καθορίζουν εάν το κτίριο θα παραμείνει αδιάβροχο και θα απαιτεί ελάχιστη συντήρηση για δεκαετίες. Η Shenyang Jinnuoda Steel Structure Engineering Co., Ltd. έχει παραδώσει πάνω από 500 έργα σε 60 χώρες, και ένα τυπικό αίτημα είναι ένα απλό κτίριο για αποθήκευση μηχανημάτων ή δημητριακών, όπου ο ιδιοκτήτης επιθυμεί ελεύθερο δάπεδο και γρήγορη ανέγερση. Αυτός ο οδηγός περιγράφει τη σειρά κατασκευής που αποφεύγει τις συνηθισμένες αποτυχίες που παρατηρούνται σε κτίρια με κακή σχεδίαση.
Επιλογές βάσης για κτίριο με κατασκευή από χάλυβα
Συνθήκες εδάφους και επιλογές πλάκας
Το πρώτο βήμα για κάθε αποθήκη με κατασκευή από χάλυβα είναι ο έλεγχος του εδάφους. Το χαλαρό γεμίσματος ή οι υψηλοί υδροφόροι ορίζοντες απαιτούν πλάκα σκυροδέματος με ενίσχυση τύπου raft ή πλάκα υποστηριζόμενη από πασσάλους, ενώ σε στέρεο, συμπιεσμένο έδαφος επιτρέπεται μια λεπτότερη πλάκα από ενισχυμένο σκυρόδεμα. Μια πλάκα πάχους 100 έως 150 mm με ηλεκτροσυγκολλημένο πλέγμα κατάλληλη για την πλειονότητα των ελαφρών αποθηκών, αλλά για περιοχές με κυκλοφορία ερπυστριών ή με σωρούς εμπορευμάτων απαιτείται πλάκα πάχους 150 έως 200 mm με εντονότερη ενίσχυση. Η επίτευξη επίπεδης και οριζόντιας πλάκας είναι κρίσιμη, διότι το χαλύβδινο πλαίσιο στερεώνεται με βολτ σε αυτήν· μια ανώμαλη επιφάνεια πλάκας αναγκάζει σε χρήση ροδέλων διόρθωσης και επιβραδύνει την ανέγερση. Μια επίπεδη βάση επιτρέπει επίσης την πρώτη φορά σωστή ευθυγράμμιση των πορτών και των ραφιών, αποφεύγοντας επακόλουθη επανεργασία.
Βίδες Αγκύρωσης και Βάσεις Πλακών
Η ακριβής τοποθέτηση των αγκυρωτικών βιδών είναι η πιο συνηθισμένη αιτία καθυστέρησης επί τόπου. Οι προσωρινές μεταλλικές κατασκευές (jig templates) διατηρούν τις υψηλής αντοχής βίδες κατηγορίας 10.9S σε σταθερή θέση κατά τη διάρκεια σκλήρυνσης του σκυροδέματος, ώστε οι βάσεις των κολόνων να τοποθετούνται ακριβώς πάνω στα σωστά κέντρα. Διατηρήστε τα σπειρώματα των βιδών προστατευμένα και ρυθμισμένα στο προβλεπόμενο μήκος εξοχής. Μετά τη σκλήρυνση, πραγματοποιείται γεωδαιτική μέτρηση για επιβεβαίωση των ομάδων βιδών προτού φτάσει οποιοδήποτε χάλυβας επί τόπου. Αυτή η αυστηρή μεθοδολογία διατηρεί το μεταλλικό πλαίσιο τετράγωνο και εξαλείφει την ανάγκη για διάτρηση επί τόπου, η οποία αδυναμώνει τις πλάκες. Οι προκατασκευασμένες στυλοβάτες (pre-poured stub columns) αποτελούν μια χρήσιμη εναλλακτική λύση όταν οι ανοχές είναι πολύ στενές και ο χρονοδιάγραμμα είναι περιορισμένο.
Αποστράγγιση και κλίση εδάφους
Το νερό που συσσωρεύεται στη βάση καταστρέφει μια αποθήκη ταχύτερα από το φορτίο. Η περιβάλλουσα επιφάνεια πρέπει να έχει κλίση μακριά από τα τοιχώματα περίπου 1:60, ενώ ένα περιμετρικό αυλάκι ή ένα γαλλικό αποχετευτικό σύστημα απομακρύνει τα υδάτινα απόβλητα. Στην άκρη της πλάκας, μια μικρή ενίσχυση (haunch) και μια στρώση ανθεκτική στην υγρασία (damp-proof course) εμποδίζουν την ανάβλυση. Εσωτερικά, η κλίση του δαπέδου προς μια αποχέτευση διευκολύνει τον καθαρισμό με νερό. Μια καλή αποστράγγιση προστατεύει το γαλβανισμένο πλαίσιο και τις άκρες της επένδυσης, οι οποίες αποτελούν τα πρώτα σημεία εμφάνισης διάβρωσης. Οι προστατευτικές λωρίδες (splash bars) και οι χαλικόστρωτες ζώνες (gravel aprons) διατηρούν επιπλέον στεγνή τη γραμμή του τοίχου κατά τις έντονες καταιγίδες.
Πύλης Πλαισίωση και Διαδρομή Φόρτισης
Γεωμετρία Πλαισίου Πύλης
Ένα πλαίσιο πύλης αποτελεί το αποτελεσματικό κέντρο ενός μονοκόγκου κτιρίου. Δύο κολόνες κλίνουν προς τις δοκούς οροφής που συναντώνται στην κορυφή, ενώ όλο το πλαίσιο λειτουργεί ως μέλος υπό κάμψη. Καθαρά άνοιγμα μέχρι 60 m παρέχει ελεύθερο από εσωτερικές κολόνες δάπεδο, κάτι ιδανικό για ραφιά και κίνηση οχημάτων. Η απόσταση μεταξύ των πλαισίων, ή η «ζώνη», κυμαίνεται συνήθως από 6 έως 9 m. Η τυποποίηση αυτών των πλαισίων σε προκατασκευασμένες χαλύβδινες κατασκευές (PEB) επιτρέπει στον κατασκευαστή να τα κόβει και να τα συγκολλά στο εργαστήριο, βελτιώνοντας την ακρίβεια και την ταχύτητα, ενώ μειώνει τη συγκόλληση επιτόπου που μπορεί να καθυστερήσει λόγω καιρικών συνθηκών. Η χαλύβδινη κατασκευή του κτιρίου επιτυγχάνει το ανοικτό, ελεύθερο από κολόνες δάπεδό της μέσω αυτής της απλής γεωμετρίας.
Κολόνες, Δοκοί Οροφής και Στηρίξεις
Ο χάλυβας Q355B ή Q355D προσφέρει αντοχή με λογικό βάρος, ενώ ο χάλυβας Q355B-Z35 αντιστέκεται στη στρωματώδη ρηγμάτωση στις περιοχές όπου συναντώνται παχιές πλάκες. Οι κολόνες μεταφέρουν το κατακόρυφο φορτίο και το φορτίο ανέμου στη βάση, ενώ η διαμήκης διατίμηση στο επίπεδο της οροφής και των τοίχων αποτρέπει την πλευρική εκτροπή. Οι συνδέσεις στα σημεία των ακρογωνιαίων (eaves) και της κορυφής (apex) έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν ροπές, επομένως η σύνδεση δοκού-κολόνας αποτελεί έλεγχο πρώτης προτεραιότητας σε κάθε ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (FEA). Η σωστή διατίμηση εξασφαλίζει ότι το πλαίσιο παραμένει σταθερό κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης, όχι μόνο κατά τη λειτουργία του. Οι πλάκες σύνδεσης (gusset plates) και οι ράβδοι σύνδεσης (tie rods) διαστασιολογούνται βάσει της τοπικής ζώνης ανέμου, αντί να αντιγράφονται από γενικό σχέδιο.
Συστήματα Επένδυσης Τοίχων και Στέγης
Για το περίβλημα της κατασκευής από χαλύβδινη δομή, η επένδυση κλείνει το κτίριο. Ένα σαντουιτσοπάνελ PIR πάχους 150 mm παρέχει μόνωση και καθαρή εσωτερική επιφάνεια σε ένα μόνο στρώμα, ενώ η μονόστρωτη χαλύβδινη επένδυση με ξεχωριστή μόνωση κατάλληλη για κατασκευές με περιορισμένο προϋπολογισμό. Τα πάνελ της στέγης απαιτούν ελάχιστη κλίση, συνήθως 1:10 έως 1:20, ώστε η βροχή να αποστραγγίζεται και όχι να συγκεντρώνεται. Οι γαλβανισμένες δοκοί C&Z υποστηρίζουν τα φύλλα και πρέπει να ευθυγραμμίζονται με τις αρμούς των πανέλ. Η λεπτομερής εκτέλεση γύρω από πόρτες, παράθυρα και την κορυφή της στέγης αποτρέπει τις διαρροές που προκαλούν σήψη του πλαισίου. Ένα καλά σφραγισμένο κτίριο μειώνει επίσης το φορτίο θέρμανσης και διατηρεί τα αποθηκευμένα αγαθά στεγνά.
Γαλβάνισμα και επίστρωση με φύλλα γυαλιού
Για μια ανθεκτική αποθήκη, η θερμή εμβάπτιση σε γαλβάνιο προστατεύει το κύριο πλαίσιο, ενώ μια επίστρωση από φύλλα γυαλιού προσθέτει ένα παχύ φράγμα σε επιθετικά περιβάλλοντα, όπως παράκτιες περιοχές ή χώροι αποθήκευσης λιπασμάτων. Τα δύο συστήματα επιλέγονται βάσει της κλάσης διάβρωσης του χώρου. Οι οδηγίες του ISO 12944 αντιστοιχίζουν το περιβάλλον σε μια διάρκεια ζωής της επίστρωσης, βοηθώντας τους ιδιοκτήτες να αποφύγουν πρόωρη επαναβαφή. Μια καλά καθορισμένη επιφάνεια διατηρεί το δομικό χάλυβα εμφανώς ακέραιο και μειώνει το βάρος των επιθεωρήσεων καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του κτιρίου. Η επαναβαφή των κοπτικών ακμών με βαφή πλούσια σε ψευδάργυρο διατηρεί την ακεραιότητα του συστήματος εκεί όπου αφαιρέθηκε η εργοστασιακή επίστρωση.
Συναρμολόγηση, Συμμόρφωση και Πρακτικές Συμβουλές
Συναρμολόγηση με Βίδες και Σειρά Εγκατάστασης στον Χώρο
Τα περισσότερα κτίρια αποθήκευσης παραδίδονται ως κιτ συναρμολόγησης με βίδες. Ένας γερανός επί τροχών ανυψώνει κάθε πύλη, η ομάδα ελέγχει την κατακόρυφη ευθυγράμμισή της, τοποθετεί τα στηρίγματα και σφίγγει τις βίδες κατηγορίας 10.9S στην καθορισμένη ροπή σύσφιξης. Η εργασία ανά διαστηματικό τμήμα (bay) διατηρεί τη σταθερότητα της κατασκευής καθώς αυτή αναπτύσσεται. Πριν από την αποστολή, η κατασκευή στο εργοστάσιο υπόκειται στις απαιτήσεις του προτύπου EN 1090 για την εκτέλεση και του ISO 3834 για την ποιότητα της συγκόλλησης, ενώ η σήμανση CE επιβεβαιώνει ότι το πλαίσιο πληροί τις απαιτήσεις της ΕΕ. Το πρότυπο ISO 9001 ελέγχει ολόκληρη τη διαδικασία, από την αρχή μέχρι το τέλος. Ένα σαφές σχέδιο συναρμολόγησης, εγκεκριμένο από τον μηχανικό, μετατρέπει ένα σωρό χάλυβα σε ένα αδιάβροχο κτίριο αποθήκευσης σε λίγες μέρες αντί για εβδομάδες. Ένα κτίριο αποθήκευσης με χαλύβδινη κατασκευή που σχεδιάζεται με αυτόν τον τρόπο αρχίζει να αποδίδει χρήσιμο χώρο από την πρώτη εβδομάδα.
Η σχεδίαση ενός κτιρίου με σιδηροκατασκευή γύρω από την θεμελίωση, το πορτάλ πλαίσιο και το περίβλημα, αντί να τα αντιμετωπίζει κανείς ως ξεχωριστές αγορές, εξασφαλίζει το χαμηλότερο συνολικό κόστος κατά τη διάρκεια ζωής. Ακριβείς άγκυρες, λογική επιλογή βαθμού χάλυβα και επίστρωση που ταιριάζει στην αντοχή στη διάβρωση διατηρούν την απόδοση του κτιρίου με ελάχιστη συντήρηση. Η συνεργασία με εργοστάσιο κατασκευής πιστοποιημένο σύμφωνα με τα πρότυπα EN 1090, ISO 3834 και ISO 9001 προσφέρει εμπιστοσύνη ότι η κατασκευή θα φτάσει σωστή και θα συναρμολογηθεί γρήγορα, ώστε ο καλυμμένος χώρος να αρχίσει να αποδίδει από την πρώτη εβδομάδα χρήσης.
Συχνές Ερωτήσεις
Ερώτηση
Ποιος τύπος θεμελίωσης είναι κατάλληλος για κτίριο με σιδηροκατασκευή σε μαλακό έδαφος;
Απάντηση: Σε μαλακό ή πληρωμένο έδαφος, μια ενισχυμένη πλάκα «raft» ή μια θεμελίωση επί στύλων διανέμει το φορτίο και αποτρέπει την καθίζηση που προκαλεί παραμόρφωση του πλαισίου. Σε στέρεο, συμπιεσμένο έδαφος ενδέχεται να αρκεί μια λεπτότερη ενισχυμένη πλάκα με ηλεκτροσυγκολλημένο πλέγμα. Το σύστημα αποστράγγισης γύρω από την περίμετρο πρέπει να απομακρύνει το νερό από τη βάση. Μια έκθεση εδάφους και ένας απλός υπολογισμός φορτίων πριν από την έκχυση του σκυροδέματος αποτρέπουν τις ακριβές επανεργασίες που προκαλεί η αστάθεια του εδάφους μετά την άφιξη του χάλυβα στον χώρο εργασίας.
Ερώτηση
Πώς κατασκευάζεται και ελέγχεται ένα πύλωμα πριν την παράδοσή του;
Απάντηση: Τα πυλώματα κόβονται με CNC μηχανήματα και συγκολλούνται στο εργαστήριο υπό τον έλεγχο ποιότητας συγκόλλησης ISO 3834, ενώ στη συνέχεια ελέγχονται ως προς τις διαστάσεις και την ακεραιότητα των συγκολλήσεων. Οι κλάσεις εκτέλεσης EN 1090 διέπουν τον τρόπο κατασκευής των συνδέσεων, ενώ η σήμανση CE επιβεβαιώνει τη συμμόρφωση για την αγορά της ΕΕ. Ένας τελικός έλεγχος συναρμολόγησης στο χώρο επιβεβαιώνει ότι τα οπές για τα βίδωμα ευθυγραμμίζονται. Αυτή η ακρίβεια του εργαστηρίου επιτρέπει τη γρήγορη εγκατάσταση του πυλώματος επιτόπου με τυπικές βίδες 10.9S και ελάχιστες προσαρμογές, αποφεύγοντας τη συγκόλληση που εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες.
Ερώτηση
Γιατί είναι σημαντική η κλίση της περίβλησης για τη στέγη ενός αποθηκευτικού κτιρίου;
Απάντηση: Μια ελάχιστη κλίση της στέγης, συνήθως 1:10 έως 1:20, επιτρέπει στο νερό της βροχής και στο λιωμένο χιόνι να αποστραγγίζονται αντί να συγκεντρώνονται, γεγονός που θα προκαλούσε υπερφόρτωση της κατασκευής και θα μολύνει τις πλάκες. Η κατάλληλη κλίση μειώνει επίσης τον κίνδυνο διαρροών στις αρθρώσεις. Οι δοκοί C&Z πρέπει να τοποθετηθούν με την ίδια κλίση, ώστε οι λαμαρίνες να κείτονται οριζόντια, ενώ τα στοιχεία της κορυφής και των στεγών απαιτούν στεγανοποίηση. Ένα καλό σχέδιο επένδυσης διατηρεί το εσωτερικό στεγνό, προστατεύει τα αποθηκευμένα αγαθά και επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του κελύφους.
Ερώτηση
Ποιο επίστρωμα προστατεύει μια αποθήκη σε παράκτια τοποθεσία;
Απάντηση: Οι παράκτιες τοποθεσίες εκτίθενται σε αέρα πλούσιο σε αλάτι και διαβρωτικό, επομένως η θερμή εμβάπτιση με γαλβάνισμα του κύριου πλαισίου αποτελεί ισχυρή πρώτη γραμμή άμυνας, ενώ σε περιπτώσεις αυστηρότερης έκθεσης προστίθεται επίστρωμα με φύλλα γυαλιού. Οι κατηγορίες διάβρωσης ISO 12944 βοηθούν στην επιλογή του κατάλληλου συστήματος ανάλογα με την έκθεση, εξισορροπώντας το κόστος με το αναμενόμενο διάστημα μεταξύ επαναβαφών. Οι ακμές κοπής πρέπει να επεξεργαστούν με επικάλυψη πλούσια σε ψευδάργυρο για να διατηρηθεί η συνέχεια του προστατευτικού φραγμού. Η εγκαίρως ορθή επιλογή του τελικού επιστρώματος αποτρέπει την πρόωρη διάβρωση και την επαναλαμβανόμενη συντήρηση σε απαιτητικές τοποθεσίες.
Ερώτηση
Πότε πρέπει να γίνει η επιτόπια μέτρηση των αγκυρωτικών βιδών;
Απάντηση: Οι αγκυρωτικές βίδες πρέπει να τοποθετηθούν σε ειδικό πρότυπο (jig) και να μετρηθούν μετά την πλήρη σκλήρυνση του σκυροδέματος, αλλά πριν από την παράδοση οποιουδήποτε χάλυβα, επαληθεύοντας τις αποστάσεις των κέντρων και την προεξοχή τους σε σχέση με τα σχέδια. Αυτός ο έλεγχος εντοπίζει λάθη σε στάδιο όπου η διόρθωσή τους είναι φθηνή, αντί για το στάδιο της συναρμολόγησης, όπου μια εκτός θέσης βίδα μπορεί να σταματήσει τη λειτουργία του γερανού. Η υπογεγραμμένη μέτρηση επιτρέπει στον κατασκευαστή να προχωρήσει με εμπιστοσύνη ότι οι βάσεις θα τοποθετηθούν σωστά. Η πρόωρη επαλήθευση των βιδών προστατεύει το χρονοδιάγραμμα και διατηρεί το πλαίσιο τετράγωνο, γεγονός που είναι σημαντικό για τα συστήματα πόρτας και την περίβληση.
EN
