Zaměření skutečného provedení schodišťové konstrukce pro usazení nosných skel

Na základě požadavků zadavatele bylo vytvořeno přesné zaměření skutečného provedení ocelové konstrukce točitého schodiště, které spojuje 5.-7. nadzemní podlaží v kancelářské budově.

Zadání zadavatele se skládalo ze tří fází.

Ocelové točité schodiště.png
Ocelové točité schodiště 2.png
Situační fotografie z místa měření.

Skutečné zaměření nově vytvořené konstrukce schodiště bylo v první fázi vytvořeno pro porovnání stávajícího stavu se stavem projektovaným. Skutečné zaměření dále posloužilo k vytvoření protokolu přesnosti výroby ocelové konstrukce.

Zaměření bylo provedeno kombinací 3D laserového skenování a dalších metrologických postupů.

Na základě zaměření byla provedena analýza 3D naměřených dat, která prokázala, že spodní prstenec, na který se má usazovat nosná skla, rozměrově neodpovídá projektové dokumentaci a navíc odchylky v jeho kruhovitosti jsou velmi výrazné. Na základě tohoto zjištění bylo nutné provést nový návrh a zpracovat reálnou výkresovou dokumentaci.

CAD model stávající ocelové konstrukce získaný reverzním inženýrstvím z 3D naměřených dat (laserscanning).
Zjištění vady díky 3D laserového skenová
Zjištěné vady 3D laserovým skenováním, jako je například rozdílnost délky stupňů, která zasahuje do prostoru nosných skel. Dále například rozdílné přesahy schodnic a výrazné rozdíly v pozicích kotvících prvků schodnic na sklo.

V druhé fázi byl požadavek zadavatele na provedení zpětné analýzy pomocí metody reverzního inženýrství a zpracování dokumentace pro výrobu nosných zakřivených skel se zapracováním změn pozic kotvících prvků, úpravu hlavního rádiusu skel dle stávající konstrukce, úpravy výšek a rozkreslení umístění madla.

Dle zaměřeného stávajícího stavu a reálných 3D dat bylo provedeno rozkreslení nosných skel včetně otvorů pro kotvení ve schodišťových stupních a otvorů pro montáž točitého madla. Součástí byla také analýza postupu a obtížnosti montáže nosných skel. Nosná skla bylo nutné modelovat a následně vyrábět přímo na míru stávající ocelové konstrukce včetně jejich úprav na již vyrobené kotevní prvky. Největší sklo mělo celkovou výšku 5545 mm, šířku 2186 mm, druhé největší sklo mělo výšku 4770 mm a šířku 2210 mm. Skla po složení na sebe musela kontinuálně navazovat. Současně byla prostorově modelována a zpracována dokumentace k výrobě tvarově složitého madla.

Detail CAD prostorových dat získaných reverzním inženýrstvím včetně přesně zaměřených pozic kotvicích trnů, které již ocelová konstrukce měla. Na obrázku usazena poslední dvě skla.
Detail CAD prostorových dat získaných reverzním inženýrstvím včetně přesně zaměřených pozic kotvicích trnů, které již ocelová konstrukce měla. Na obrázku usazena poslední dvě skla.
Detail CAD prostorových dat získaných reverzním inženýrstvím včetně přesně zaměřených pozic kotvicích trnů, které již ocelová konstrukce měla.
Usazení a kotvení nosných skel do spodního prstence a stupňů.
Usazení a kotvení nosných skel do stupňů, včetně jejich požadovaného dělení mezi stupni.
Usazení a kotvení nosných skel do stupňů, včetně jejich požadovaného dělení mezi stupni.
Detail CAD prostorových dat získaných reverzním inženýrstvím, výsledek modelování madla.
Detail CAD prostorových dat získaných reverzním inženýrstvím, výsledek modelování madla.

Poslední zadání zadavatele bylo na provedeni zpětné analýzy a zpracování dokumentace zaměření stávajícího stavu a 3D modelování prvků do výkresové dokumentace dle stávajícího stavu k výrobě pěti pochozích skel, dělených vždy na středu nosné ocelové konstrukce v rámci 5NP, kde se nachází základna celého schodiště.

Díky analýze rovinnosti konstrukce, na kterou měla být skla položena, ukázala, že stávající ocelová konstrukce nevyhovuje zadání a je nutná její úprava. Rovinnost spodního kříže byla v rozsahu 0 – 15,6 mm. Střed ocelového kříže byl v mínusových hodnotách oproti ideální horizontální rovině. Byl rozpracován plán úpravy rovinnosti a díky technologii 3D laserového skenování byla určena s milimetrovou přesnosti místa nutná k opravě. Současně se analýzou zjistilo, že kruhovitost vnějšího lemu opět neodpovídá potřebné toleranci a skla musela být vyrobena dle nové dokumentace.

Rozměrová analýza a deformace ocelové konstrukce 5NP.
Rozměrová analýza a deformace ocelové konstrukce 5NP.
Osazení nosné konstrukce 5NP pochozími skly.

Závěr

Pomocí technologie laserového skenování v kombinaci s dalšími metrologickými postupy a následným kvalitním zpracováním získaných dat, mračna bodů, polygonové sítě STL, využitím metody reverzního inženýrství a rozměrové analýzy stávajícího stavu pomohla najít a definovat velké množství problémů při realizaci konkrétního projektu. Díky získaným výsledkům mohla být realizována cela řada nápravných opatření, mohly být provedeny analýzy a definovány úskalí projektu.

Hlavně se podařilo připravit a realizovat zakázkovou výrobu nosných a pochozích skel do takové míry, která umožnila hladký průběh celého procesu montáže. S tím také souvisí finanční stránka a zajištěné úspory a redukce rizik, které byly odstraněny v přípravné fázi.

Dosažená přesnost se pohybovala v rozmezí 0,8 – 1,2 mm na celé konstrukci a ve specifických oblastech (kritických místech) byla dosažená přesnost 0,08 – 0,15 mm.

Model schodišťové konstrukce.jpg
Model ocelového točítého schodiště s osazeným nosným sklem
Najdete nás v Teplicích, Praze, Sokolově ale i v Ostravě...