Fase uno: pianificazione pre-costruzione, verifica della fondazione e controllo dell'allineamento
Il successo dell'assemblaggio della struttura in acciaio inizia molto prima che la prima trave venga sollevata, con una meticolosa pianificazione pre-montaggio che allinea le sequenze di consegna della fabbricazione, l'accesso della gru e la fase di installazione. Prima che l'acciaio arrivi sul posto, l'ingegnere del costruttore deve preparare un piano di montaggio dettagliato che comprenda la sequenza di prelievo, i requisiti di rinforzo temporaneo, le procedure di collegamento e le misure di sicurezza. La preparazione della fondazione viene verificata rilevando la posizione, l'elevazione e la proiezione della filettatura dei bulloni di ancoraggio rispetto ai disegni strutturali: i limiti AISC per la posizione e il piombo del gruppo di bulloni sono più severi dei limiti ACI 117 e i documenti contrattuali devono specificare quale standard regola prima dell'inizio dei lavori di fondazione. Dopo la preparazione della fondazione, la sequenza procede posizionando dapprima dadi o spessori di livellamento sotto ciascuna piastra di base della colonna, seguita dall'installazione della colonna con rinforzo temporaneo per mantenere la rettilineità e la messa a piombo. Segue il flusso generale di costruzione: installazione dei bulloni di ancoraggio, impostazione della piastra di base, erezione della colonna, posizionamento di travi e travi, installazione di travetti e impalcati, quindi serraggio delle connessioni e tubazione finale. Per le strutture di grandi dimensioni o a più piani, il processo prevede la costruzione di campate o sezioni, con zone stabili completate utilizzate come piattaforme per i successivi ascensori. Questo approccio graduale garantisce che la struttura rimanga stabile e allineata durante tutto il montaggio, prevenendo la progressiva deformazione.
Fase due: installazione di bulloni ad alta resistenza e serraggio delle connessioni
Dopo che gli elementi primari sono stati posizionati e supportati temporaneamente, le connessioni permanenti vengono fissate principalmente tramite bullonatura, con saldatura in loco impiegata dove specificato. I bulloni strutturali ad alta resistenza (equivalenti metrici ASTM A325, A490 o A325) devono essere serrati ad almeno il 70% della resistenza alla trazione minima richiesta per ottenere una forza di serraggio adeguata nei giunti critici per lo scivolamento o di tipo portante. Il metodo turn-of-nut è la tecnica sul campo più comune e affidabile: dopo aver portato tutti i bulloni in una condizione di perfetta tenuta, in cui tutti gli strati della connessione sono a stretto contatto, il dado viene ruotato di un angolo prescritto (tipicamente da 1/2 a 2/3 di giro, a seconda della lunghezza e della geometria del bullone, come specificato in RCSC A348-20W, Tabella 8.1). La marcatura del dado e del punto sporgente del bullone prima del serraggio finale consente agli ispettori di verificare visivamente che la rotazione del dado sia stata raggiunta. Il metodo della chiave calibrata fornisce un'alternativa utilizzando una chiave dinamometrica calibrata per il lotto specifico di bulloni e le condizioni di lubrificazione, che in genere richiede un serraggio in due fasi con coppia finale applicata dalla condizione di aderenza. Il metodo dell'indicatore diretto della tensione (DTI) utilizza rondelle di compressione con sporgenze che si appiattiscono fino a raggiungere uno spazio specificato quando viene raggiunta la tensione corretta, offrendo una conferma dell'ispezione visiva. GB/T 32076.10-2018 specifica che l'errore di calibrazione delle chiavi dinamometriche non deve superare il ±4% e che il serraggio iniziale deve essere eseguito al 50% della coppia finale. Per la bullonatura, l'assemblaggio a coppia controllata richiede generalmente un serraggio in due fasi con valori di forza assiale prescritti verificati dopo l'installazione. Dopo il serraggio, le ispezioni devono verificare i segni di rotazione dei bulloni, l'impegno della filettatura (da 2 a 3 filettature esposte) e che nessun elemento di fissaggio sia stato allentato durante il serraggio dei bulloni adiacenti. Laddove è richiesta la saldatura in sito, tutti i saldatori e gli operatori di saldatura devono essere qualificati secondo AWS D1.1 o il codice applicabile e i test non distruttivi (NDT) delle saldature in sito devono seguire piani di ispezione approvati come parte del programma di controllo qualità.
Fase tre: stabilità strutturale, controllo di sicurezza e accettazione finale
Quando il telaio si solleva, mantenere la stabilità è fondamentale perché la struttura viene assemblata mentre è ancora incompleta: gli elementi pesanti vengono sollevati in posizione, le connessioni sono solo parzialmente fissate e il telaio deve rimanere stabile a lungo prima di raggiungere la sua configurazione finale. I rinforzi temporanei (cavi, travi o sostegni) devono essere installati immediatamente dopo ogni sollevamento critico per evitare oscillazioni prima che gli elementi secondari forniscano stabilità permanente. I fermagli per i lavoratori del ferro devono essere forniti su colonne di acciaio a più di 15 piedi sopra il pavimento fino al collegamento permanente e il personale addetto al montaggio deve essere conforme allo standard OSHA 29 CFR 1926.750 sottoparte R e ai codici locali applicabili. Durante il montaggio, il monitoraggio continuo del rilievo verifica la piombo della colonna, l'elevazione della trave e l'allineamento generale rispetto alle tolleranze geometriche specificate, con verifica laser o tramite stazione totale dopo l'impostazione di ogni campata principale. Dopo la costruzione completa e prima della cementazione, l'appaltatore incaricato del controllo deve confermare che le colonne sono state regolate ai limiti di piombo e di elevazione e che le piastre di base sono state livellate con dadi o spessori regolabili, mantenendo lo spazio di malta richiesto tra la piastra di base e la fondazione. La cementazione segue la pratica standard: la superficie della fondazione viene pulita, le forme vengono posizionate attorno al perimetro della piastra di base e la malta antiritiro ad alta resistenza viene posizionata per fornire un supporto uniforme sotto la piastra dopo aver verificato l'allineamento finale della colonna. L'accettazione finale della struttura in acciaio eretta prevede molteplici fasi di verifica: i controlli dimensionali rispetto alle specifiche di esecuzione dell'erezione definiscono i limiti di accettazione per l'identificazione, la tracciabilità, le tolleranze geometriche, le opzioni e i livelli di esecuzione. Per progetti critici o progettazioni complesse, possono essere richieste prove di carico di prova secondo ASCE/SEI 76-23, che comportano l'applicazione sostenuta di carichi di prova per un minimo di 24 ore monitorando le deflessioni e controllando eventuali segni di disagio prima che venga concessa l'accettazione. Dopo l'accettazione, vengono finalizzate la documentazione as-built e le dichiarazioni di conformità alle specifiche del progetto, fornendo la completa tracciabilità del telaio strutturale completato.
