Uma equipe em um pátio de pré-moldados está prestes a levantar um painel de parede de 6,4 t. Quatro âncoras de cabeça esférica são lançadas no painel, então a aritmética parece fácil: 6,4 dividido por quatro é 1,6 t por âncora, e as âncoras de 2,5 t no rack devem ser mais que suficientes. O painel sobe 300 mm e uma âncora puxa um cone de concreto para fora da face. A âncora em si não está danificada. O concreto ao redor não era.
Essa lacuna entre o número impresso na âncora e a carga que o painel realmente carrega é onde reside a maioria dos problemas de elevação. Uma âncora de montagem de 2,5 t pesa apenas 2,5 t sob um conjunto definido de condições: uma resistência mínima do concreto no momento do içamento, uma distância mínima da borda, um espaçamento mínimo, uma direção de tração definida e uma embreagem que assenta corretamente na cabeça. Mude uma condição e a capacidade real poderá ficar muito abaixo do rótulo.
O que se segue é um passo a passo prático de como são escolhidas as âncoras de içamento para concreto, como as tabelas de carga devem ser lidas, quais detalhes faltam no pátio e o que incluir em uma consulta ao comprar âncoras, embreagens e os acessórios magnéticos que os prendem no molde.
A resposta curta: a capacidade é o menor de dois números
A capacidade de uma âncora de elevação é decidida pela parte que falha primeiro, a âncora de aço ou o concreto ao seu redor.
- Em concreto forte, espesso e bem confinado, o aço da âncora geralmente prevalece. A cabeça aguenta ou não.
- Em concreto novo, painéis finos ou âncoras colocadas perto de uma borda livre, o concreto governa. A âncora sobrevive à elevação, mas sai com um cone do painel preso.
Praticamente, a carga útil de uma âncora de elevação fundida é sempre a menor entre a capacidade do aço e a capacidade de ruptura do concreto, avaliada pela resistência do concreto que existe quando o gancho do guindaste é apertado. Todo o resto em um catálogo é uma nota de rodapé dessa frase.
Três perguntas decidem quase todas as seleções e vale a pena respondê-las por escrito antes de solicitar uma âncora:
- Quanto pesa o elemento e quão desigualmente as âncoras dividirão esse peso?
- Qual será a resistência do concreto no momento do levantamento e não aos 28 dias?
- Em que direção a carga atuará e quanta amplificação dinâmica ocorrerá ao compensar a folga?
Uma âncora dimensionada apenas em relação ao peso do elemento responde apenas à primeira pergunta. É por isso que duas fábricas podem comprar a mesma âncora de 5 t e obter resultados muito diferentes.
Lendo a tabela de carga: os detalhes que definem a classe de carga real
A maioria das perguntas começa com um peso e termina em uma classe de carga. As diferenças entre os fornecedores estão nas suposições abaixo da figura do título, e essas suposições raramente são impressas em uma cotação. Um catálogo pode indicar uma resistência mínima do concreto de 15 N/mm2 no levantamento, outro pode assumir 20 N/mm2. Pode-se assumir uma tração puramente axial, outro pode permitir um pequeno ângulo. Comparar classes de carga nua entre duas marcas é, portanto, um atalho não confiável.
| Carregar classe | Comprimento típico da âncora | Espessura mínima típica do painel | Elemento típico |
|---|---|---|---|
| 1,3 toneladas | 90 a 120 mm | 100 a 120 mm | Paredes finas, lances de escada, pequenas colunas |
| 2,5 toneladas | 130 a 170 mm | 120 a 140 mm | Painéis de parede, vigas, colunas |
| 5,0 toneladas | 180 a 230 mm | 150 a 180 mm | Grandes painéis de parede, vigas em T |
| 10 toneladas | 250 a 320 mm | 200 a 250 mm | Vigas pesadas, elementos de ponte |
| 20 toneladas | 350 a 470 mm | 300mm e acima | Vigas, unidades pré-moldadas maciças |
Atrás dessa mesa estão mais cinco figuras que decidem se a classe escolhida se sustenta na prática. A resistência mínima do concreto no levantamento, a distância mínima da borda, o espaçamento mínimo das ancoragens, o fator de redução para uma tração que não é axial e o fator dinâmico aplicado ao levantamento. Peça todos os cinco por escrito. Um fornecedor que não consegue produzi-los em um único documento é um fornecedor que deixará o cálculo para você.
Mais um hábito que vale a pena adotar: projete como se apenas duas âncoras suportassem a carga, mesmo quando quatro são lançadas. Os painéis pré-moldados raramente são perfeitamente planos, e um painel ligeiramente curvado transfere a maior parte da carga para duas âncoras enquanto as outras duas permanecem quase ociosas. Esta é uma prática padrão em muitos estaleiros de pré-moldados e é o seguro mais barato disponível.
Âncoras de montagem, âncoras de dois furos e embreagens de içamento
Três componentes formam um sistema de elevação fundido e cada um resolve uma parte diferente do problema.
Âncoras de montagem de cabeça esférica para palhetas verticais retas
Uma âncora de montagem de cabeça esférica é lançada no elemento com sua cabeça redonda assentada em um recesso raso na superfície do concreto. Uma embreagem de anel cai sobre a cabeça, engata mecanicamente e puxa ao longo do eixo da âncora. Esta é a escolha mais rápida e previsível em uma fábrica de pré-moldados, e é por isso que é a escolha padrão para painéis de parede, colunas e vigas que são levantadas verticalmente para fora da cama.
Âncora de ereção A âncora de montagem é uma ferramenta especializada projetada para levantar e fixar elementos pré-moldados de concreto durante o transporte, instalação e montagem. Produzido por ... Ver Produto → Âncoras de dois furos para inclinação, giro e amarração
Uma âncora de dois furos é uma placa de aço plana com duas aberturas, fundida nivelada ou ligeiramente rebaixada. Uma eslinga ou manilha de cabo de aço passa pela placa, o que permite que o elemento gire 90 graus sem forçar a carga em uma cabeça projetada para tração axial. Quando um painel precisa ser inclinado de plano para vertical ou virado para acabamento, uma âncora de dois furos oferece a flexibilidade que uma âncora de cabeça esférica não consegue. Ele também distribui a carga sobre uma placa mais longa, soldada ou forjada, adequada para elementos mais grossos e pesados.
Âncora de dois furos Breve descrição do produto Ver Produto → Embreagens de elevação: a metade reutilizável que se desgasta
As âncoras ficam no concreto. As embreagens ficam no quintal e voltam ao trabalho centenas de vezes. Isso torna a embreagem a parte móvel do sistema e as peças móveis se desgastam. A profundidade de engate, a força da mola, a condição do pino e qualquer deformação no raio de suporte da carga alteram o caminho da carga entre o gancho do guindaste e o concreto. Uma embreagem que engata apenas parcialmente concentra a carga em uma pequena área da cabeça, e a falha que ela produz parece um defeito da âncora, embora a âncora nunca tenha sido carregada conforme projetado.
Resistência do concreto no levantamento: a nota de rodapé por trás da maioria das falhas
Aqui está a comparação que muda a forma como a maioria das pessoas lê uma tabela de carga. A capacidade de ruptura do concreto varia aproximadamente com a raiz quadrada da resistência à compressão, a relação usada no projeto de ruptura do concreto. Reduza o concreto de 30 N/mm2 para 15 N/mm2 no momento do levantamento e a capacidade controlada pelo concreto não cai pela metade, mas cai para cerca de 71 por cento do valor da tabela (a raiz quadrada de 0,5). Numa âncora nominal de 2,5 t que deixa cerca de 1,77 t de capacidade real, para a mesma âncora, no mesmo painel, com o mesmo guindaste.
As plantas pré-moldadas levantam-se mais cedo, às vezes dentro de 10 a 14 horas após a fundição, e isso é normal e aceitável, desde que a condição de resistência na tabela de carga seja atendida. O problema é que um único regime de cura não produz uma única resistência. Um painel curado a vapor no meio de um molde de bateria pode atingir 25 a 35 N/mm2 durante a noite, enquanto um painel moldado ao mesmo tempo em um canto frio do pátio pode atingir 8 a 12 N/mm2. Mesma mistura, mesmo turno, capacidades de elevação muito diferentes.
Cubos ou cilindros curados ao lado do elemento são a única medida honesta e devem ser testados no momento da elevação e não aos 28 dias. Um hábito de trabalho útil é marcar a resistência de elevação necessária no molde e segurar o guindaste até que a amostra passe por ele, não importando como o turno está sendo executado. Levantar um painel uma hora antes é o caminho mais comum para uma falha de cone de concreto e deixa uma âncora que parece nova ao lado de uma cratera na face do elemento.
Distância da borda, espaçamento e espessura do painel
Cada tabela âncora publica três números de layout, e a distância da borda é aquela que é discutida, geralmente porque a âncora parece mais organizada perto do canto.
Para uma âncora de classe de 5 t, as distâncias mínimas típicas das bordas publicadas ficam na faixa de 150 a 250 mm e crescem com a classe de carga porque o cone de concreto que resiste à tração precisa de espaço para se desenvolver. Uma tração agindo paralelamente a uma borda livre é a pior orientação em todo o sistema, e os catálogos normalmente aplicam uma forte redução ou recusam totalmente o arranjo. Se a geometria do elemento não permitir a distância mínima da borda, o arranjo de elevação deverá ser alterado: mais ancoragens em uma classe inferior, uma posição de ancoragem diferente ou uma estrutura de elevação que mantenha a carga axial.
O espaçamento funciona da mesma maneira. Duas âncoras separadas por 300 mm não oferecem o dobro da capacidade de uma âncora, porque seus cones de concreto se sobrepõem e o mesmo volume de concreto resiste a ambas as cargas. As tabelas típicas exigem um espaçamento mínimo expresso em milímetros por classe de carga ou como um múltiplo do comprimento da ancoragem, e o requisito torna-se mais rígido à medida que a classe de carga aumenta.
A espessura do painel depende do comprimento da âncora mais a cobertura inferior, normalmente de 20 a 30 mm. Cortar uma âncora mais curta para caber em um painel mais fino remove exatamente o encaixe que fornece a capacidade. Quando uma parede de 120 mm precisa ser levantada, a resposta é uma âncora curta projetada para elementos finos, e não uma âncora padrão com 60 mm de retificação na extremidade.
Fixando a âncora no molde sem movê-la
Uma âncora que se desloca 15 mm durante a vibração é uma âncora diferente no que diz respeito ao betão, porque a distância medida à borda já não é a do desenho. A fixação magnética resolve isso de forma limpa. Os ímãs inseridos seguram a haste ou placa da âncora de içamento contra a face do molde, de modo que os vibradores internos passem sobre eles sem arrastar a âncora para fora da posição. A tolerância posicional na maioria dos trabalhos pré-moldados é indicada como mais ou menos 5 a 10 mm e é verificada após a fundição, em vez de presumida.
Insira ímãs O ímã de inserto é utilizado nas estruturas de produção de concreto pré-moldado para formar espaços livres nas peças para fixação dos insertos de concreto. Os ímãs de inserção são usados em ... Ver Produto → O recesso da cabeça merece a mesma atenção. Se a pasta de concreto escorrer para o recesso durante o vazamento, a embreagem não poderá assentar em toda a profundidade e a carga cairá sobre uma fração da cabeça. Verifique se o formador de reentrância fica firme contra a cabeça, limpe-o a cada ciclo e rejeite qualquer âncora cujo reentrância esteja preenchida com concreto endurecido, em vez de tentar lascá-la na base. Para uma análise mais detalhada da mecânica, há uma explicação útil de como os ímãs de inserção seguram as ferragens de elevação em moldes pré-moldados que cobre posicionamento, força magnética e liberação.
Modos de falha e o que os desencadeia
| Modo de falha | Gatilho típico | Controle |
|---|---|---|
| Quebra de cone de concreto | Elevação abaixo da resistência mínima declarada ou uma âncora colocada dentro da distância mínima da borda | Teste os cubos no momento do levantamento; marque a distância mínima da borda no desenho do molde |
| Fratura de aço âncora | Sobrecarga, classe de carga errada ou tração oblíqua a mesa não cobre | Tamanho no peso real do elemento com compartilhamento desigual e fatores dinâmicos; aplicar reduções de ângulo |
| Retirada com dano na cabeça | Uma âncora subdimensionada ou uma âncora cortada para caber em um painel fino | Mantenha a incorporação completa; especifique uma âncora de painel fino em vez de encurtar uma âncora padrão |
| Liberação da embreagem sob carga | Uma embreagem desgastada, um cabeçote que não está totalmente assentado ou concreto no recesso do cabeçote | Inspecione as embreagens em ciclo fixo; limpe o recesso; nunca use uma embreagem parcialmente engatada |
| Âncora fora de posição | Um ímã de inserção deslocado por vibração ou um molde alterado sem atualizar a posição | Fixe os ímãs firmemente contra a face do molde e meça a posição após o vazamento |
| Spalling em torno do recesso | Levantamento repentino de carga sem pré-tensão | Elimine a folga lentamente antes que o painel saia da base de fundição |
Observe como poucas dessas falhas são causadas pelo próprio aço da âncora. A maioria deles fica no concreto, no layout ou no hardware reutilizável, o que significa que a maioria deles pode ser evitada com papelada e uma lista de verificação, em vez de uma âncora mais pesada.
Inspeção, Reutilização e Armazenamento
As âncoras fundidas são itens descartáveis. Nada em uma âncora embutida foi projetado para um segundo vazamento, e uma âncora que foi puxada até o seu limite não deve ser confiável novamente, mesmo que pareça inalterada.
Embreagens, eslingas, articulações e manilhas são reutilizáveis, e é exatamente por isso que precisam de uma rotina de inspeção por escrito, em vez de uma olhada antes da mudança. Verifique a profundidade de engate em relação à dimensão da peça nova, procure por um pino torto ou preso, uma mola cansada, rachaduras no raio de suporte de carga e pinte com espessura suficiente para esconder a distorção. Substitua em um limite de desgaste fixo, em vez de após uma falha, e registre a data de substituição na unidade.
O armazenamento é um pequeno detalhe com um grande efeito. Mantenha as âncoras secas e em seus grupos de classe de carga originais, pois uma caixa mista é uma das maneiras mais simples de colocar uma âncora de 2,5 t onde se pretendia uma âncora de 5 t. A ferrugem superficial leve em um cabeçote não é automaticamente uma rejeição, mas deve ser limpa e verificada antes de a embreagem ser acionada. Qualquer coisa dobrada, rachada ou deformada vai para a lixeira, e não de volta para o rack.
O que confirmar antes de fazer um pedido
Uma consulta sobre âncoras de içamento que responde aos seguintes pontos geralmente retorna com uma classe de carga utilizável na primeira resposta, em vez de três rodadas de perguntas sobre a espessura do painel.
- Peso do elemento, além da tolerância para compartilhamento desigual entre âncoras.
- Resistência do concreto no momento do levantamento, retirada do cronograma de produção e não do valor de 28 dias.
- Distância mínima das arestas e espaçamento disponível no painel real e não no desenho idealizado.
- Comprimento da âncora em relação à espessura do painel, incluindo cobertura inferior.
- Direção de tração durante a elevação, giro e montagem, com os fatores angulares aplicados.
- Diâmetro do cabeçote e modelo exato de embreagem adequado, conforme referência cruzada no pedido.
- A tabela de carga por escrito, incluindo reduções de resistência e ângulo.
- Desenhos dimensionais com tolerâncias e se o formador de recesso é fornecido com a âncora.
- Prazo de entrega das amostras e do lote e como as âncoras são embaladas por classe de carga.
- Disponibilidade de embreagens de reposição e peças de reposição da mesma fonte.
Plantas que operam diversas famílias de elementos geralmente acham mais barato padronizar duas ou três classes de carga e manter as embreagens correspondentes no mesmo transportador. Menos combinações na cama significam menos chances de encaixar a âncora errada em uma tarde de sexta-feira.
Perguntas frequentes sobre âncoras de elevação para concreto
O que exatamente é uma âncora de içamento para concreto?
É um componente de aço fundido embutido em um elemento pré-moldado para que um guindaste possa pegar, girar, transportar e erguer esse elemento. Os dois formatos comuns são âncoras de montagem de cabeça esférica, que são engatadas por uma embreagem de anel, e âncoras de dois furos, que aceitam uma eslinga ou manilha de cabo de aço. Ambos funcionam transferindo a carga do gancho para um volume definido de concreto.
Qual classe de carga eu preciso para um painel de 5 t?
Se quatro âncoras forem lançadas e o projeto permitir um compartilhamento desigual, o valor de trabalho será de 5 t dividido por dois, o que equivale a 2,5 t por âncora antes dos fatores dinâmicos e angulares. Isso faz com que uma classe de 2,5 t seja o piso absoluto e uma classe de 5 t a escolha mais indulgente, especialmente quando o painel for inclinado ou a tração não for perfeitamente axial. Confirme na tabela de carga do fornecedor para a decisão final.
Qual a profundidade que uma âncora de elevação precisa ser embutida?
Qualquer que seja a tabela de carga indicada para essa classe. Os comprimentos típicos do catálogo variam de aproximadamente 90 a 120 mm para uma âncora de 1,3 t até 350 a 470 mm para uma âncora de 20 t. A profundidade de embutimento define tanto a capacidade do concreto quanto a espessura mínima do painel, portanto não é uma dimensão a ser ajustada no local.
O concreto pode ser levantado antes de atingir a resistência de 28 dias?
Sim. Os elementos pré-moldados normalmente são desmontados e içados em um dia, e as tabelas de carga são escritas para essa realidade. A condição é que o concreto tenha atingido a resistência mínima indicada para a ancoragem no momento do içamento, verificada com cubos ou cilindros curados ao lado do elemento. O número de 28 dias não tem quase nada a ver com a decisão de levantamento.
A que distância da borda uma âncora pode ser colocada?
Nunca mais próximo do mínimo publicado, e esse mínimo aumenta com a classe de carga. Para uma âncora de classe de 5 t, as distâncias mínimas típicas das bordas publicadas ficam entre 150 e 250 mm. Se a geometria do painel não permitir, o arranjo de elevação deve mudar em vez da distância da borda, porque uma tração paralela a uma borda livre é o caso menos tolerante em todo o sistema.
As âncoras de elevação são reutilizáveis?
As âncoras em si não o são, porque são lançadas no concreto e ficam lá. As embreagens, manilhas e eslingas são reutilizáveis e são as peças que precisam de um ciclo de inspeção documentado e substituição dentro de um limite de desgaste, e não após uma falha.
O que acontece quando uma embreagem está gasta?
A profundidade de engate cai, a carga se concentra em uma área menor do cabeçote e a embreagem pode ser liberada enquanto o painel está no ar. Compare a dimensão do engate com o valor da peça nova em cada inspeção e trate qualquer embreagem que falhe na verificação como sucata.
O ângulo de tração realmente altera a capacidade?
Sim, e muitas vezes por mais do que o esperado. A capacidade é maior quando a carga atua ao longo do eixo da âncora. À medida que a tração se afasta desse eixo, a capacidade cai e a maioria dos catálogos publica fatores de redução ou exige uma classe de carga maior. A menos que a sustentação seja axial, os fatores angulares devem ser incluídos no cálculo.
Quantas âncoras um painel deve ter?
Dois é o mínimo habitual e quatro é comum em elementos maiores ou mais flexíveis, porque dá ao guindaste mais controle sobre o painel ao sair da cama. Mais âncoras não dividem a carga uniformemente, portanto o projeto normalmente permite que uma parcela da carga seja transportada por menos âncoras do que o número total fundido.
O que devo enviar a um fornecedor para obter uma recomendação precisa?
Um desenho do painel com a espessura, o peso do elemento, a resistência do concreto ao levantar, as distâncias disponíveis nas bordas, a direção de tração e o número de embreagens necessárias. Esse único pacote geralmente é suficiente para receber uma recomendação de classe de carga e uma referência de embreagem correspondente sem uma rodada de suposições.
Duas coisas apresentam riscos em um içamento pré-moldado, e nenhuma delas é o número impresso na caixa da âncora. O concreto tem que ser forte o suficiente para o dia, e a embreagem tem que engatar o cabeçote como fazia quando era novo. Acerte esses dois e uma âncora de 2,5 t fará exatamente o que a tabela diz que fará.
A rotina prática é curta. Confirme a resistência do concreto no momento da elevação e não aos 28 dias. Mantenha a âncora dentro da distância e espaçamento da borda publicados. Segure a âncora no molde com um ímã que não se mova sob vibração. Desgaste da embreagem em relação a um valor fixo. Padronize um pequeno número de classes de carga para que a cama não possa ser carregada com a classe errada.
Faça essas cinco coisas e a tabela de carga se tornará um documento utilizável em vez de uma planilha de marketing. Ignore-os e a âncora ainda parecerá perfeita após a elevação, assentada em uma cratera que ninguém esperava.
