V polovině 90. let jsem vedl oddělení civilního designu pro významného dodavatele EPC v jihovýchodní Asii. Byli jsme pověřeni výstavbou papírny.
Primární budovou v papírně je budova papírenského stroje. Typická budova papírenského stroje je asi 1000 stop (300 m) dlouhá. Budova má obvykle dvě podlaží, jedno v přízemí a jedno ve výšce asi 7,5 m. Papírenský stroj stojí na základu, který není spojen s budovou. Stroj je přístupný ze strojovny ve výšce 7,50m. V této budově je umístěna další složitá a těžká technika a má velmi vysoké nároky na kvalitu, konstrukční řešení a stabilitu. Střecha je vysoká a některé části této budovy jsou vystaveny teplotám mezi 50 a 60 °C. Nad strojovnou se tyčí velký mostový jeřáb. Rozdíl sedání v základu papírenského stroje by měl být menší než 1 mm a celkové sedání v jakémkoli bodě by mělo být menší než 1,25 mm. Stavba této budovy se všemi jejími součástmi a základy zařízení obvykle trvá 18 měsíců.
Náš ředitel byl inovativní člověk a neustále hledal nápady, jak stavbu urychlit. Jednoho dne si mě zavolal do své kanceláře a ukázal mi článek o společnosti v USA, která vyvinula techniky pro stavbu budovy papírenského stroje pomocí prefabrikovaných prvků. Konstrukce tohoto papírenského stroje byla podle článku dokončena v rekordním čase 6 měsíců. Americkou společnost jsme jmenovali našimi konzultanty a oni provedli inženýring s pomocí našich inženýrů v naší kanceláři. Budovu papírenského stroje jsme postavili za rok, což nám ušetřilo asi šest měsíců času. Stalo se tak i přes zpoždění asi tří měsíců kvůli křivce učení a době, kterou zabralo zřízení továrny na prefabrikáty.
Tak začala moje dvaadvacetiletá spolupráce s prefabrikátem. Moje stará společnost od té doby vybudovala několik velkých průmyslových závodů a dalších staveb.
V mnoha zemích prvního světa jsou prefabrikované prvky pro mosty a propustky standardizovány. Montované jednotky se nacházejí v blízkosti velkých měst, která tyto prvky dodávají na staveniště. Tím se nejen zkracuje doba výstavby, ale také doba návrhu, protože se používají standardní prvky, jejichž vlastnosti jsou známé.
Existují varianty prefabrikované betonové konstrukce, jako je sklopná konstrukce, modulové sestavy atd.
Často jsem se divil, proč Indie, kde je tolik stavebních potřeb ve všech stavebních odvětvích, tuto techniku nepřijala. Kromě jiných problémů, jako je potřeba opakování, nepřívětivé zdanění, požadavky na přepravní nebo zvedací stroje atd., si myslím, že naši inženýři vývoj této techniky vážně nezamysleli.
Rád bych se podělil o některé ze svých lekcí.
1. Plánování je prvořadé: Konstrukce, která má být postavena z prefabrikovaných prvků, musí být rozdělena na prvky v předem určené konfiguraci. Je to jako skládat dílky skládačky, které, když se poskládají, tvoří hotové puzzle. Může se jednat o kombinaci standardních i nestandardních kusů.
2. Bůh je v detailech: Každý takto naplánovaný prvek musí být detailně propracován, aby se do něj vešly všechny prvky na všech stranách a zapuštění potřebné pro inženýrské sítě.
3. Navrhněte strukturu a zkonstruujte design: Normální architektonická praxe navrhování hotového produktu a ponechání “Jak?” na stavební personál, nepracuje v paneláku. Konstruktér musí zůstat zapojen do procesu předlisování, montáže a instalace.
Pokud vím, kódy IS nemají žádná konkrétní ustanovení pro prefabrikované konstrukce, na rozdíl od kódů ACI nebo BS. Některá ustanovení v ACI mohou být nahrazena ustanoveními v jejich doplňkových publikacích. Taková zařízení by měla být používána uvážlivě po řádném posouzení fází životnosti prvku. Přední odborník na předcasting jednou řekl: “Uplatnění ustanovení Kodexu RCC na předcasting by bylo jako hrát tenis s baseballovou pálkou.”
Konstrukční návrh prefabrikovaného prvku se provádí pro různé fáze jeho rané životnosti. Do umístění zubu jsou nutné víceúrovňové kontroly, další kontroly jsou nutné, pokud se jedná o předpjatý zub s částečným rozpojením šlachy.
4. Spoje mohou způsobovat bolesti hlavy: Řešení a konfigurace spoje mezi prefabrikovanými prvky může být obtížný úkol. Stává se heuristickým procesem pro vyvážení strukturálních požadavků, funkčnosti s ohledem na základní úvahy, jako je vodotěsnost a velikost prvků, ke kterým je příslušný prvek připojen. Připojení musí být provedeno tak, jak je uvedeno.
5. Uříznutí uší, protože vyčnívají, nejen zhoršuje sluch, ale také ztěžuje nošení brýlí: to je běžné, když jsou architektonické požadavky prvořadé. Některým architektům se obvykle nelíbí některé náležitosti vytvořené pro lepší spojení. Vynechání těchto „nepohodlných“ detailů může vést ke snížení funkčnosti spojů nebo prvků. K obnovení funkčnosti jsou zapotřebí drahé alternativní ovládací prvky.
6. Metodika výstavby může udělat nebo zlomit projekt: Před mnoha lety byl v Indii postaven velký velkosklad za použití prefabrikovaných obloukových nosníků z předpjatého betonu jako střešních vazníků pro továrnu na hnojiva. Z dvanácti nosníků tětivy se šest při zvedání zlomilo, zatímco ostatní byly vztyčeny hladce. Návrhy byly zkontrolovány a dvakrát zkontrolovány a znovu zkontrolovány. To bylo před okamžitou dostupností pokročilé analýzy konečných prvků, kterou máme dnes. Někomu konečně došlo, že příďové nosníky praskly, protože jeden nosník byl vyhozen z roviny dvěma jeřáby za sebou kvůli rozdílným rychlostem zdvihu. Statik, který navrhuje prefabrikáty, tedy musí mít znalosti o procesu zvedání.
7. Kvalita je klíčová: Konzistentní kvalita výroby je jedním z argumentů zastánců panelových domů. Došlo však k mnoha neshodám, zamítnutím a selháním kvůli pouhému pohledu na kvalitu betonu a přikládání menšího významu umístění výztuh a rozměrových tolerancí.
8. Zvýšení výrobních nákladů o jednu rupii může v konečném důsledku znamenat jeden milion rupií: Vzhledem k opakující se povaze nákladů na předlití je třeba pečlivě zvážit použití komponentu „hezké mít“. Zatímco nejzjevnější nákladové prvky související s betonem jsou bedlivě sledovány, malé zapuštění nebo detail, začleněný do návrhu a odlévání prvku pro pravděpodobné použití, uniká pozornosti. Takové zabudování, které bylo navrženo pro použití a zalití do prvku, již zvýšilo náklady na výrobu prvku. Když je odlito několik takových prvků, mohou být výdaje značné. Pokud taková nadbytečnost nebude včas odstraněna, mohlo by dojít ke ztrátě milionů rupií.