O que os dispositivos de elevação para concreto pré-moldado realmente fazem (e por que a escolha é importante)
Os dispositivos de elevação para concreto pré-moldado são a ligação física entre um elemento fundido e o gancho do guindaste. Quando um painel de parede pré-moldado ou T duplo é retirado do molde, o sistema de ancoragem carrega todo o peso do elemento através do concreto. Se o dispositivo errado for selecionado, a âncora pode se soltar, o elemento pode rachar e o cronograma de produção pode atrasar semanas. A conclusão inicial: uma fábrica de pré-moldados deve tratar os dispositivos de elevação como componentes classe A , não como acessórios consumíveis. Eles precisam ser selecionados de acordo com a espessura real do elemento, a resistência do concreto e o ângulo de elevação, e não apenas por marca ou preço.
A indústria moderna de pré-moldados convergiu em duas famílias âncoras que cobrem cerca de 90 por cento de todas as tarefas de elevação : âncoras de montagem e âncoras de dois furos. O primeiro lida com elementos pesados e de espessura total. A segunda lida com painéis arquitetônicos finos onde a distância das bordas é limitada. Ambos se conectam a uma embreagem de içamento, que é a ferramenta reutilizável que o operador do guindaste coloca na âncora antes de cada içamento. A combinação certa de âncora e embreagem determina se uma fábrica pode levantar 40 painéis por turno ou lutar contra 25 porque a cabeça da âncora continua escorregando no recesso da embreagem.
Em termos práticos, a diferença aparece no tempo de ciclo. Uma embreagem de elevação com um ímã forte assenta na âncora em cerca de 2 segundos . Uma embreagem com ímã fraco exige que o operador a segure com uma mão enquanto puxa a alavanca, o que adiciona 8 a 10 segundos por elevação. Em uma planta que produz 200 elementos por dia, esses segundos somam aproximadamente 30 minutos de tempo de produção perdido cada turno. É por isso que a escolha do dispositivo de elevação é uma decisão de produtividade e não apenas uma decisão de segurança.
As duas famílias de âncoras que cobrem 90% dos trabalhos de içamento de pré-moldados
Âncoras de montagem para elementos de espessura total
As âncoras de montagem são o carro-chefe da indústria de concreto pré-moldado. Eles são fundidos no elemento pela borda superior, com a cabeça da âncora exposta na superfície. Quando uma embreagem de elevação é acionada, o cabeçote se encaixa em um recesso que corresponde à geometria da âncora e o guindaste suporta a carga. As âncoras de montagem estão disponíveis em capacidades de carga nominais de 1,3 toneladas métricas a 32 toneladas métricas . Os tamanhos mais comuns utilizados em painéis estruturais são 2,5 toneladas, 5 toneladas e 10 toneladas.
A chave para uma âncora de montagem é sua placa espalhadora ou nervuras que distribuem a força de extração profundamente no concreto. Num painel de parede com 200 mm de espessura, uma âncora de 5 toneladas necessita de aproximadamente 120 milímetros de distância da borda da parte superior do painel. É por isso que as âncoras de montagem funcionam melhor em elementos que possuem concreto suficiente acima e ao lado da âncora para resistir à superfície de ruptura em forma de cone.
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 elementos finos e distâncias estreitas nas bordas
As âncoras de dois furos resolvem um problema específico: o que fazer quando o elemento é muito fino para um cone de âncora padrão. Em vez de um ponto de transferência de carga, uma âncora de dois furos utiliza dois furos paralelos que são lançados no concreto. A embreagem possui dois pinos que caem nesses orifícios, espalhando a tensão por uma área mais ampla. Isso permite que um Âncora de dois furos de 2,5 toneladas trabalhar em um Painel de revestimento arquitetônico com 80mm de espessura onde uma âncora de ponto único falharia.
As âncoras de dois furos também apresentam uma vantagem prática nas operações de desmontagem: a embreagem pode ser liberada lateralmente em vez de diretamente para cima, o que é útil quando o guindaste está inclinado. Isto os torna a escolha preferida para elementos moldados com geometria complexa.
| Recurso | Âncora de ereção | Âncora de dois furos |
|---|---|---|
| Faixa de carga | 1,3 - 32 toneladas | 1,3 - 13 toneladas |
| Elemento típico | Parede de espessura total, coluna | Revestimento fino, spandrel |
| Espessura mínima do elemento | 120 milímetros | 80mm |
| Requisito de distância da borda | Superior | Inferior |
| Direção de liberação da embreagem | Verticais | Lado |
Como as embreagens de elevação magnética se conectam às âncoras pré-moldadas
A embreagem de elevação é o dispositivo mecânico reutilizável que conecta o gancho do guindaste à âncora embutida no elemento pré-moldado. As embreagens modernas usam um ímã dentro do corpo da embreagem que atrai a cabeça da âncora. Quando o operador abaixa a embreagem na âncora, o ímã mantém a embreagem na posição enquanto o mecanismo de elevação engata. Isto faz duas coisas: evita que o operador segure a embreagem com a mão e evita que a embreagem escorregue da âncora durante a fase de aproximação.
O caminho da carga é simples: o gancho do guindaste, depois o corpo da embreagem, depois o engate mecânico com a cabeça da âncora e depois o elemento de concreto. O ímã não suporta a carga de elevação. Ele apenas mantém a embreagem no lugar durante os poucos segundos em que o operador a ajusta e depois a libera. Este sistema híbrido dá confiança ao operador em espaços confinados onde a visibilidade é limitada.
Nas usinas que fundem colunas grandes, a embreagem de içamento é usada com uma âncora que foi lançada no topo da coluna cerca de 100 mm abaixo da superfície superior . O operador fica de pé no elemento, coloca a embreagem sobre a âncora e o ímã mantém a embreagem firme enquanto o guindaste tensiona a cinta de elevação. O resultado é uma operação individual que pode ser concluída em menos de 20 segundos por elemento .
O ímã dentro da embreagem é um conjunto de neodímio. Com o tempo, ciclos repetidos, acúmulo de sujeira e calor do concreto circundante podem reduzir sua resistência de retenção. Uma embreagem com um ímã enfraquecido ainda engatará a âncora mecanicamente, mas o operador deverá mantê-la na posição manualmente, o que aumenta o tempo de configuração e cria um risco de ponto de esmagamento. A maioria dos fabricantes de dispositivos de elevação recomenda verificar a força de tração do ímã a cada 500 ciclos de elevação .
Toque de borda magnética O sistema de matriz magnética de borda fixa para construção pré-fabricada é composto por componentes magnéticos integrados e carcaça soldada. O design integrado combina perfeitamente o co... Ver Produto → Critérios de seleção: o que o engenheiro local deve verificar antes de fazer o pedido
Um pedido de dispositivo de elevação não é apenas uma decisão de compra. É uma decisão de engenharia. Antes de enviar o pedido ao fornecedor, o engenheiro de pré-moldados deve verificar cinco parâmetros: o peso máximo do elemento, a resistência mínima do concreto no içamento, a distância da borda disponível no molde, o ângulo de içamento da eslinga do guindaste e o diâmetro da alça de içamento que corresponderá ao gancho da embreagem.
Peso Máximo do Elemento
Considere o elemento mais pesado do cronograma de produção, e não o mais pesado do papel. Se a planta pretende engrossar um painel ou adicionar reforço, esse novo peso entra no cálculo. Um Margem de 25 por cento acima da capacidade nominal de ancoragem oferece espaço para variações de densidade do concreto.
Resistência Mínima do Concreto no Levantamento
A maioria das âncoras de elevação são classificadas para uma resistência específica à compressão do concreto, muitas vezes 15MPa ou 20MPa no primeiro levantamento . Se o elemento for retirado do molde antes que o concreto atinja esse valor, a âncora não terá resistência de aderência suficiente e poderá sair do elemento.
Distância da borda
Cada tipo de âncora especifica uma distância mínima da borda, medida do centro da âncora até a borda do concreto. Isto está diretamente ligado ao tamanho do cone de ruptura de concreto. O cone de ruptura é o volume aproximadamente cônico de concreto que resiste à tração da âncora para cima. Se o cone cruzar a superfície, a capacidade efetiva diminui.
Ângulo de elevação
Uma eslinga de guindaste que puxa 40 graus fora da vertical aumenta a carga na âncora em cerca de 30 por cento . O engenheiro deve verificar o ângulo de elevação do elemento em relação à carga de trabalho nominal da âncora. A suposição comum é que o ângulo da eslinga está abaixo de 30 graus da vertical. Se o ângulo for maior, use uma âncora maior ou uma barra espaçadora.
Tipo de embreagem
A geometria da cabeça da âncora deve corresponder ao recesso da embreagem. Uma cabeça de âncora de montagem é oval, enquanto uma cabeça de âncora de dois furos tem dois furos redondos. Usar a embreagem errada não engatará corretamente e pode resultar na queda do elemento.
| Parâmetro | Âncora de ereção (5t) | Âncora de dois furos (2.5t) |
|---|---|---|
| Carga nominal | 5.000kg | 2.500kg |
| Resistência mínima do concreto | 20 MPa | 15 MPa |
| Distância mínima da borda | 120 milímetros | 80mm |
| Ângulo máximo de elevação | 30 graus | 45 graus |
| Geometria da cabeça da âncora | Cabeça oval | Dois buracos redondos |
A planta pode aprender mais sobre como funcionam os componentes incorporados relacionados lendo o artigo técnico sobre ímãs de inserção na produção de concreto pré-moldado. Isto proporciona uma compreensão prática de como os componentes magnéticos se integram ao sistema de molde.
Fluxo de trabalho de instalação em uma linha de produção pré-moldada real
Etapa 1: verifique a âncora antes de lançar
Antes de lançar, verifique se a âncora tem o tamanho correto e se sua carga nominal está impressa no cabeçote. Descarte qualquer âncora que apresente amolgadelas ou ferrugem nas superfícies de suporte de carga. Uma cabeça de ancoragem danificada não permitirá que a embreagem trave com segurança.
Etapa 2: posicione a âncora com um modelo
Posicione a âncora no molde. Use um modelo ou espaçador para mantê-lo na distância correta da borda. Um Mudança de posição de 2 mm pode alterar a distância da borda o suficiente para reduzir a classificação de carga.
Etapa 3: organize o reforço ao redor da âncora
Coloque o aço de reforço ao redor da âncora. A âncora deve ser cercada por pelo menos uma camada de reforço se o elemento for exposto a forças de tração significativas. O reforço adiciona ductilidade ao concreto ao redor da âncora.
Etapa 4: despeje e vibre levemente
Despeje o concreto e vibre levemente ao redor da âncora. Não vibre demais, pois isso pode tirar a âncora da posição. A maioria das fábricas utiliza uma seção de molde dedicada para a zona de ancoragem que é vibrada separadamente.
Passo 5: Espere que o concreto atinja a resistência especificada
O concreto deve atingir sua resistência mínima de levantamento antes que o elemento possa ser tracionado. Um ciclo de cura padrão pode exigir 8 a 12 horas , dependendo do desenho da mistura e da temperatura ambiente. Se a planta utilizar cura a vapor, o tempo poderá ser menor.
Etapa 6: coloque a embreagem de elevação na âncora
O operador deve sentir e ouvir a embreagem engatar. Se o ímã não segurar a embreagem, limpe a cabeça da âncora e a face da embreagem. O pó de concreto é abrasivo e pode reduzir a área de contato do ímã com o tempo.
Passo 7: Tensione a funda lentamente
Assim que o guindaste receber a carga, não sacuda. Um puxão repentino pode causar rachaduras no concreto ao redor da âncora. O operador do guindaste deve aumentar a tensão gradualmente ao longo 3 a 5 segundos .
Etapa 8: faça um levantamento de teste
Faça apenas o primeiro levantamento 20 mm fora do molde para confirmar que o elemento está livre. Se o elemento não se soltar, não o force. Verifique primeiro se há cortes ou vedações de borda danificadas.
Este processo reduz o risco de queda de um elemento e permite que a planta mantenha um ritmo de 30 a 40 elevadores por turno , dependendo do tempo de ciclo do guindaste.
Fatores de segurança e testes de carga: o que as plantas pré-moldadas devem saber
O fator de segurança é a diferença entre a capacidade nominal do dispositivo de elevação e a carga real aplicada a ele. Para âncoras de elevação de concreto pré-moldado, a prática da indústria é projetar com um fator de pelo menos 2,0 em relação à carga nominal . Muitas empresas de engenharia estrutural especificam um fator de 3,0 para elementos que serão transportados por caminhão.
Um exemplo concreto: um Âncora de montagem de 5 toneladas é classificado para 5 toneladas métricas. Isso não significa que a planta possa levantar com segurança um painel de 5,2 toneladas. A classificação de 5 toneladas é a capacidade máxima sob as condições mais favoráveis: resistência do concreto acima de 20 MPa, distância da borda acima de 120 mm e ângulo de elevação inferior a 30 graus em relação à vertical. Se alguma dessas condições mudar, a carga de trabalho segura diminui.
A multiplicação dos fatores de risco
O perigo real aparece quando vários fatores se combinam. Um painel com resistência de concreto de 21 MPa com distância de borda de 110 mm e ângulo de levantamento de 35 graus não é o mesmo que um painel de 28 MPa com distância de borda de 130 mm e ângulo de 20 graus. Cada desvio da condição nominal reduz a capacidade disponível. Na prática, isso significa que o engenheiro deve começar com o elemento mais pesado, multiplicar por um fator de segurança de 2,0 e depois verificar a distância da borda e o ângulo de elevação.
Teste de carga com célula de carga
Um teste de carga é a maneira mais simples de verificar se uma nova combinação de âncora e embreagem funciona antes do início da produção. A planta pode colocar um célula de carga entre o gancho do guindaste e a cinta de içamento, depois levante o elemento mais pesado da programação e registre a carga real. Se a carga medida for superior a 80 por cento da capacidade nominal , o engenheiro deverá alterar o tamanho da âncora ou alterar a geometria de elevação.
Duas histórias reais dos andares de produção
Em uma fábrica, um tee duplo de 10 toneladas estava sendo içado com uma âncora de 10 toneladas em um ângulo de 35 graus. O ângulo aumentou a carga efetiva para 11,6 toneladas . A âncora não falhou, mas o concreto ao redor da âncora rachou na superfície. A planta mudou para uma âncora de 13 toneladas e o problema desapareceu.
Em outra fábrica, a tripulação usou uma âncora de dois furos de 2,5 toneladas em um painel de revestimento de 80 mm e descobriu que o ímã na embreagem não era forte o suficiente para mantê-la no lugar durante a primeira aproximação. A solução foi especificar uma embreagem com um ímã mais forte e uma face de contato maior.
Rotina de Manutenção e Inspeção de Dispositivos de Elevação
Os dispositivos de elevação em uma fábrica de pré-moldados necessitam de uma rotina de inspeção sistemática. Uma embreagem que passa na inspeção visual ainda pode ter um ímã danificado ou um recesso de engate desgastado. Defina a rotina por intervalo: todo turno, toda semana, todo mês.
Cada turno: limpe a face de contato
O operador deve limpar a face de contato da embreagem e inspecionar a cabeça da âncora em busca de resíduos de concreto. O pó de concreto é abrasivo e pode reduzir a área de contato do ímã com o tempo. Quando a área de contato do ímã é reduzida, a embreagem não segura com tanta firmeza e o operador deve apoiá-la manualmente. Um simples pano molhado é suficiente para limpar a face de contato.
Todas as semanas: verifique a força de tração do ímã
Uma vez por semana, verifique a força de tração do ímã usando um testador de força de tração. A embreagem deve suportar um peso de teste conhecido que seja igual a 50 por cento da tração nominal do ímã . Se a embreagem não suportar esse peso, o ímã precisará ser substituído. Esta é uma verificação simples que leva 2 minutos, mas evita uma lentidão significativa na configuração.
Todo mês: inspecione o corpo da embreagem
Inspecione o corpo da embreagem quanto a rachaduras, pinos tortos e bordas de engate desgastadas. O corpo da embreagem geralmente é feito de aço temperado, mas pode deformar após um longo serviço. Substitua a embreagem se houver folga visível entre a trava e a cabeça da âncora.
Antes de cada fundição: verifique a âncora
Inspecione também a própria âncora de içamento enquanto o elemento estiver no molde. Uma cabeça de ancoragem arredondada ou danificada deve ser substituída antes do vazamento do concreto. Uma cabeça de ancoragem danificada não permitirá que a embreagem trave com segurança e o elemento poderá escorregar durante a elevação.
| Item de inspeção | Interval | Método | Resultado em caso de falha |
|---|---|---|---|
| Limpeza facial de contato | Cada turno | Limpe com pano | Reduza a força magnética |
| Força de tração magnética | Semanalmente | Testador de força de tração | Substitua o ímã |
| Integridade do corpo da embreagem | Mensalmente | Verificação visual e manual | Substitua a embreagem |
| Condição da cabeça da âncora | Antes de lançar | Verificação visual | Substitua a âncora |
Âncora de montagem versus âncora de dois furos: qual para seu próximo projeto
A decisão entre uma âncora de montagem e uma âncora de dois furos é determinada pela geometria do elemento. Deixe-me separá-lo em quatro cenários práticos.
Cenário 1: Um painel de parede com 250 mm de espessura para um edifício comercial
Este é o clássico trabalho de âncora de montagem. O elemento tem espessura suficiente para um cone de ruptura completo, portanto a planta deve usar um Âncora de montagem de 5 toneladas com uma distância de borda de 120 mm.
Cenário 2: Um painel de revestimento arquitetônico com 100 mm de espessura
Este é o trabalho de âncora de dois furos. O elemento é muito fino para uma âncora de ponto único. A âncora de dois furos com distância de borda de 80 mm funciona bem e mantém a carga distribuída. O Âncora de dois furos de 2,5 toneladas é uma escolha comum para este cenário.
Âncora de dois furos Breve descrição do produto Ver Produto → Cenário 3: Uma coluna de 300 mm de espessura com superfície superior limitada
A fábrica deseja que a âncora permaneça embutida para a instalação final, por isso é preferível uma embreagem de elevação com âncora embutida. A fixação é feita no topo da coluna, e a âncora permanece no lugar durante toda a vida da coluna.
Cenário 4: Um T Duplo Pré-moldado com uma Grande Área
O elemento pesa 18 toneladas e possui dois pontos de içamento. Cada ponto de elevação transporta 9 toneladas. A planta precisa usar um Âncora de 10 toneladas em cada ponto , não uma âncora de 5 toneladas, porque a distância da borda é limitada pela geometria da costela.
Cada cenário tem seu próprio conjunto de restrições. A melhor abordagem é solicitar ao engenheiro de projeto do elemento o arranjo do ponto de içamento e, em seguida, combinar a âncora e a embreagem com ele.
FAQ: Dispositivos de elevação para concreto pré-moldado
Qual é a diferença entre uma âncora de elevação e uma embreagem de elevação?
A âncora de elevação é o componente embutido que é lançado no concreto. A embreagem de elevação é a ferramenta reutilizável que conecta o guindaste à âncora. A âncora permanece no elemento durante toda a sua vida. A embreagem acompanha o guindaste e é usada em todos os içamentos.
Uma âncora de elevação pode ser reutilizada?
Não. A âncora de elevação é um componente descartável. Uma vez lançado no concreto, não pode ser removido ou reutilizado. Isso ocorre intencionalmente, porque a âncora faz parte da estrutura do elemento. Se o elemento precisar ser içado várias vezes, a mesma âncora será usada para cada elevação. A embreagem é a parte reutilizável.
Qual é o fator de segurança típico para âncoras de elevação pré-moldadas?
O fator de segurança típico é 2,0 a 3,0 vezes a carga nominal. Uma âncora de 5 toneladas geralmente é testada em 10 toneladas antes de sair do fabricante. O fator real instalado depende da distância da borda, da resistência do concreto e do ângulo de elevação.
Como posso saber qual tamanho de dispositivo de elevação escolher?
Calcule o peso máximo do elemento e adicione um Margem de 25 por cento . Compare essa carga com a capacidade nominal da âncora. Em seguida, verifique a espessura mínima do elemento e a distância da borda no molde em relação à especificação da âncora. Se o elemento for mais fino que 120 mm, use uma âncora de dois furos.
O que acontece se o ímã da embreagem de elevação ficar fraco?
A embreagem ainda engatará a âncora mecanicamente, mas exigirá que o operador a segure no lugar com a mão. Isso aumenta o tempo de configuração e cria um risco de esmagamento. Um ímã fraco pode ser detectado com um teste semanal de força de tração.
É possível içar um elemento pré-moldado mais pesado que a carga nominal da âncora?
Não, não é seguro e provavelmente causará falha na âncora. A carga nominal inclui o fator de segurança. Se uma planta precisar levantar regularmente elementos que excedam a carga nominal da âncora, ela deverá mudar para uma âncora maior ou adicionar mais pontos de elevação.
Os dispositivos de elevação precisam de manutenção?
Sim. A embreagem precisa de limpeza diária, verificações semanais do ímã e inspeção estrutural mensal. A âncora precisa de uma verificação visual antes de ser lançada no concreto.
Posso usar uma âncora de dois furos em um painel de parede de espessura total?
Tecnicamente sim, mas não é a escolha mais económica. As âncoras de dois furos são projetadas para elementos finos. Em um painel de espessura total, uma âncora de montagem é mais forte e mais barata.
