Une planification adéquate de la construction métallique peut avoir un effet significatif sur la constructibilité et le coût global d’un bâtiment.
Les décisions de conception fondamentales peuvent avoir un effet significatif sur la constructibilité et le coût global d’un bâtiment. Les bons choix réduisent les conflits dans le processus de construction, diminuant la probabilité de travaux de correction ultérieurs.
1. Introduction
La Conception pour la Fabrication (CPL) et la Conception pour l’Assemblage (CPA) sont l’intégration de la conception de la structure métallique et de la planification des processus en une seule activité commune. L’objectif est de réaliser une conception métallique qui soit facilement et économiquement fabriquée. L’importance de la conception pour la fabrication est soulignée par le fait que la majorité des coûts de fabrication d’un produit (coût des matériaux, du traitement et de l’assemblage) sont déterminés par les décisions de conception, les décisions de production (telles que la planification des processus ou la sélection des machines-outils) étant responsables d’une part relativement moindre.
Voici quelques principes de conception généraux structurés pour aider le concepteur dans la planification des coûts de construction métallique.
2. Quantité de Pièces
La réduction du nombre de pièces est probablement la meilleure occasion de réduire les coûts de fabrication. Moins de pièces implique moins d’achats, de stocks, de manutention, de temps de traitement, de temps de développement, d’équipement, de temps d’ingénierie, de contrôle qualité, de difficultés d’assemblage, d’essais d’inspection, etc. En général, cela réduit le niveau d’intensité de toutes les activités tout au long de la vie entière des bâtiments en acier.
3. Conception Modulaire et Répétitive
L’utilisation de modules dans la conception simplifie les activités de fabrication telles que l’inspection, les essais, l’assemblage, l’achat, la reconception, le montage, etc. L’une des raisons est que les modules simplifient le processus de reconception, aident à normaliser la fabrication et simplifient le montage.
4. Utilisation de Profilés Standard
Les aciéries ont tendance à surévaluer les profilés en acier moins fréquemment utilisés ; par conséquent, certains profilés en acier sont moins chers que d’autres. De plus, les délais de livraison pour les profilés fréquemment utilisés sont plus courts que pour d’autres sections. Par conséquent, la grande disponibilité des profilés standard réduit à la fois les délais d’approvisionnement et les coûts. L’utilisation de profilés standard renvoie la pression de production vers le fabricant, soulageant en partie le souci du producteur de respecter les délais.
5. Fixations Standardisées
Lors du montage des structures en acier, des boulons de différentes longueurs mais de même diamètre peuvent créer de la confusion chez les monteurs et même perturber les travaux de montage. Afin d’éviter ces risques, le concepteur devrait essayer de regrouper les longueurs des boulons de même diamètre. Cela minimisera le risque d’utiliser un boulon plus long dans un assemblage où un boulon plus court aurait dû être utilisé, ce qui entraînerait par la suite une pénurie du boulon plus long là où il est réellement requis.
6. Conception pour la Galvanisation à Chaud
La conception des fabrications métalliques doit être personnalisée si elles doivent être galvanisées. La galvanisation à chaud nécessite un bon drainage, une bonne ventilation, des combinaisons de matériaux appropriées, un soudage approprié et des dimensions de produit compatibles. Une consultation précoce entre le galvanisateur, le fabricant et le concepteur est la clé pour obtenir les meilleurs résultats du processus de galvanisation.
7. Minimisation des Déchets
L’une des principales priorités dans la conception de la structure métallique est la minimisation des déchets/pertes. Les concepteurs doivent être conscients des déchets potentiels et prendre des mesures correctives pour les minimiser. Il existe diverses solutions à ce problème, telles que l’ajout de plus d’assemblages à la conception ou le changement de profilé. Chaque option doit être calculée de manière élaborée avec les parties prenantes afin de parvenir à la solution optimale pour toutes les parties.
8. Conclusion
La sélection de la combinaison optimale entre le matériau et le processus de fabrication conduira à la planification idéale pour la construction métallique. Par exemple, les assemblages boulonnés sont généralement préférés aux assemblages soudés, car l’assemblage boulonné offre simplicité et faible coût, tandis que les assemblages soudés offrent des performances structurelles plus élevées.
L’augmentation des coûts de main-d’œuvre accentue la pression sur les fabricants pour qu’ils adaptent l’automatisation dans leurs ateliers. Les ateliers modernes sont équipés de diverses machines à commande numérique (CNC) pour accélérer la fabrication. Les concepteurs de structures métalliques sont censés être en phase avec cette tendance et se conformer à la technologie de fabrication en croissance rapide sans compromettre la qualité et la conformité de la structure métallique.
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