Этап первый: предмонтажное планирование, проверка фундамента и контроль выравнивания
Успешная сборка стальной конструкции начинается задолго до того, как будет поднята первая балка, с тщательного предварительного планирования, которое согласовывает последовательность поставок изготовления, доступ крана и этапы установки. Прежде чем стальная сталь будет доставлена на площадку, инженер монтажника должен подготовить подробный план монтажа, включающий последовательность подъема, требования к временным креплениям, процедуры подключения и меры безопасности. Готовность фундамента проверяется путем исследования положения анкерных болтов, высоты и выступа резьбы по структурным чертежам — ограничения AISC для положения группы болтов и отвеса более жесткие, чем пределы ACI 117, и в контрактных документах должно быть указано, какой стандарт регулирует до начала фундаментных работ. После подготовки фундамента последовательность действий начинается с размещения выравнивающих гаек или прокладок под каждой опорной плитой колонны, после чего следует установка колонны с временными распорками для сохранения прямолинейности и вертикальности. Общий порядок монтажа следующий: установка анкерных болтов, установка опорной плиты, монтаж колонн, размещение балок и балок, установка балок и настила, а затем затяжка соединений и окончательная сантехника. Для больших или многоэтажных сооружений процесс строится поэтапно, при этом готовые зоны конюшен используются в качестве платформ для последующих подъемов. Такой поэтапный подход гарантирует, что конструкция останется стабильной и ровной на протяжении всей сборки, предотвращая прогрессирующую деформацию.
Этап второй: установка высокопрочных болтов и затяжка соединений
После того, как основные элементы установлены и временно закреплены, постоянные соединения закрепляются в основном с помощью болтов, при этом, где указано, используется сварка на месте. Высокопрочные конструкционные болты (метрические эквиваленты ASTM A325, A490 или A325) должны быть затянуты как минимум на 70 процентов от минимально необходимого предела прочности на растяжение для достижения надлежащего усилия зажима в соединениях, критических для скольжения, или в соединениях подшипникового типа. Метод поворота гайки является наиболее распространенным и надежным методом в полевых условиях: после приведения всех болтов в плотно затянутое состояние, когда все слои соединения находятся в прочном контакте, гайка поворачивается на заданный угол (обычно от 1/2 до 2/3 оборота, в зависимости от длины и геометрии болта, как указано в RCSC A348-20W, таблица 8.1). Нанесение маркировки на гайку и выступающую точку болта перед окончательной затяжкой позволяет инспекторам визуально убедиться в том, что гайка вращалась. Метод калиброванного ключа представляет собой альтернативу использованию динамометрического ключа, откалиброванного для конкретной партии болтов и условий смазки, обычно требующего двухэтапной затяжки с окончательным крутящим моментом, приложенным из плотного состояния. В методе индикатора прямого натяжения (DTI) используются компрессионные шайбы с выступами, которые сглаживаются до заданного зазора при достижении правильного натяжения, что обеспечивает подтверждение визуального осмотра. GB/T 32076.10-2018 указывает, что погрешность калибровки динамометрических ключей не должна превышать ±4% и что первоначальная затяжка должна выполняться при 50% окончательного крутящего момента. Для болтового соединения сборка с контролем крутящего момента обычно требует двухэтапной затяжки с заданными значениями осевой силы, проверяемыми после установки. После затяжки при проверке необходимо проверить следы вращения болтов, зацепление резьбы (2–3 открытых резьбы) и отсутствие ослабления крепежных деталей при затягивании соседних болтов. Если требуется сварка на месте, все сварщики и операторы сварки должны иметь квалификацию в соответствии с AWS D1.1 или применимым кодексом, а неразрушающий контроль (NDT) сварных швов на месте должен проводиться в соответствии с утвержденными планами проверок в рамках программы контроля качества.
Третий этап: структурная устойчивость, контроль безопасности и окончательная приемка
При подъеме рамы сохранение устойчивости имеет решающее значение, поскольку конструкция собирается еще незавершенной: тяжелые элементы поднимаются на место, соединения закрепляются лишь частично, а рама должна оставаться устойчивой задолго до того, как достигнет своей окончательной конфигурации. Временные распорки (тросы, балки или опоры) необходимо устанавливать сразу после каждого критического подъема, чтобы предотвратить раскачивание, прежде чем второстепенные элементы обеспечат постоянную устойчивость. Крепления для слесарей должны быть предусмотрены на стальных колоннах на высоте более 15 футов над полом до тех пор, пока они не будут окончательно закреплены, а монтажная бригада должна соблюдать OSHA 29 CFR 1926.750, подраздел R, и применимые местные нормы и правила. Во время монтажа непрерывный геодезический мониторинг проверяет вертикальность колонны, высоту балки и общее выравнивание на соответствие заданным геометрическим допускам, с проверкой лазером или тахеометром после установки каждого основного пролета. После полного монтажа и перед заливкой цементным раствором контролирующий подрядчик должен подтвердить, что колонны отрегулированы по отвесу и высоте, а опорные плиты выровнены с помощью регулируемых гаек или прокладок, сохраняя необходимый зазор между опорной плитой и фундаментом. Заливка выполняется по стандартной методике: поверхность фундамента очищается, по периметру опорной плиты устанавливаются формы и после окончательного выравнивания колонны наносится высокопрочный безусадочный раствор для обеспечения равномерной опоры под плитой. Окончательная приемка возведенной стальной конструкции включает в себя несколько этапов проверки: проверки размеров на соответствие спецификации выполнения монтажа определяют пределы приемки для идентификации, прослеживаемости, геометрических допусков, вариантов и уровней исполнения. Для критически важных проектов или сложных конструкций может потребоваться испытание пробной нагрузкой в соответствии со стандартом ASCE/SEI 76-23, включающее постоянное приложение испытательных нагрузок в течение как минимум 24 часов с одновременным отслеживанием отклонений и проверкой признаков неисправности до того, как будет предоставлена приемка. После приемки завершается оформление исполнительной документации и деклараций о соответствии спецификации проекта, что обеспечивает полную прослеживаемость завершенного структурного каркаса.
