Laje alveolar de concreto pré-moldado: tamanhos, vãos, benefícios e guia de produção

O que é uma laje alveolar de concreto pré-moldado?

Numa estrutura residencial típica de 12 andares, o sistema de piso controla o cronograma de construção mais do que qualquer outro elemento. A resposta direta usada pelos projetistas de pré-moldados é a laje alveolar de concreto pré-moldado : uma prancha de concreto protendido feita de fábrica com vazios longitudinais contínuos que chega ao local pronta para ser levantada, se estende de 6 a 12 m sem escoramento temporário e forma um piso estrutural resistente ao fogo em dias, em vez de semanas.

Uma laje alveolar, também conhecida como prancha alveolar ou laje alveolar, é um elemento de concreto pré-moldado com vazios circulares ou elípticos percorrendo todo o seu comprimento. Os vazios removem o concreto que contribui pouco para a resistência à flexão próximo ao eixo neutro, de modo que a laje fica aproximadamente 30 a 40 por cento mais leve que uma laje maciça da mesma profundidade mantendo toda a profundidade necessária para resistir à flexão e ao cisalhamento.

O truque estrutural é a protensão. Os cordões de 7 fios de alta resistência são tensionados na fábrica antes do concreto ser moldado e liberados somente após o concreto ter endurecido. Os fios liberados colocam a parte inferior da prancha em compressão permanente, o que limita as fissuras e permite que uma seção relativamente fina abranja distâncias que normalmente exigiriam um layout de vigas e lajes moldadas in-situ muito mais profundo.

Para o engenheiro, o resultado é um piso com tabelas de carga documentadas, sem escoramento no local e menos vigas. Para o empreiteiro, o resultado são maiores áreas construídas por dia, uma equipe menor no local e uma qualidade controlada na fábrica, em vez de depender do clima e da mão de obra no local.

Tamanhos padrão, vãos e desempenho de carga típico

As lajes alveolares são produzidas em séries padronizadas, de modo que a maioria das fábricas publica tabelas de vãos e cargas para cada profundidade. As faixas abaixo refletem a prática típica internacional de pré-moldados; as propriedades da seção de um produto específico devem ser sempre confirmadas com os dados técnicos do produtor.

A profundidade mais comum para trabalhos residenciais e de escritório é de 200 mm, que com uma cobertura reforçada de 50 mm suporta confortavelmente cargas dinâmicas típicas de 2 a 5 kN/m2 em vãos livres de 7 a 9 m. Uma única tábua com 1200 mm de largura e 10 m de comprimento cobre 12 m2 de piso, portanto, um piso típico de apartamento é montado com apenas uma dúzia ou mais de tábuas. As tábuas mais profundas, de 300 a 320 mm, são reservadas para plataformas de estacionamento e pisos industriais, onde a carga é mais pesada e as grades das colunas são mais largas.

Sempre projete a partir dos dados de seção do próprio produtor. O padrão do cordão, a resistência do concreto e o nível de protensão alteram a carga admissível mais do que apenas a profundidade nominal.

Como as lajes alveolares são fabricadas

As pranchas com núcleo oco são produzidas em leitos de protensão de longo comprimento que normalmente percorrem de 100 a 200 m. O processo é contínuo, altamente mecanizado e repetido duas ou três vezes por semana por canteiro na maioria das fábricas.

1. Tensionamento do fio. Os cordões de protensão de sete fios são puxados para a força de levantamento especificada em ambas as extremidades da cama. Os fios tensionados criam a compressão que confere à prancha acabada a sua capacidade de expansão.
2. Fixação das longarinas e formadores de perfil. As formas das bordas são alinhadas à profundidade e largura da laje exigidas e fixadas à base de aço. A maioria das plantas modernas seguram esses trilhos com fôrmas magnéticas, como caixas magnéticas de aço inoxidável Fornecedores de caixas magnéticas de aço inoxidável personalizadas, fábrica OEM/ODM - Ningbo Wewin Como fornecedores de caixas magnéticas de aço inoxidável OEM / ODM da China e fábrica de caixas magnéticas de aço inoxidável, Ningbo Wewin Magnetics Co., Ltd ... Ver Produto → , porque os ímãs permitem que a posição do trilho seja alterada sem perfuração, soldagem ou aparafusamento.
3. Fundição. Uma máquina de moldagem ou extrusora percorre toda a extensão do leito, colocando uma mistura de concreto de baixo abatimento e formando os vazios em uma única passagem. A operação é contínua e um leito completo pode ser moldado em poucas horas.
4. Cura. O concreto é coberto ou curado termicamente até atingir a resistência de transferência necessária, normalmente durante a noite.
5. Corte e detensão. As pranchas são cortadas no comprimento exato com uma lâmina de diamante enquanto os fios ainda estão tensionados, depois os fios são liberados gradualmente nas extremidades para que a compressão seja transferida para o concreto.
6. Acabamento de borda e QC. Chanfros, detalhes de bordas e defeitos superficiais são inspecionados, pequenos reparos são feitos se necessário e as tábuas são armazenadas em suportes de madeira até a entrega.

Vários detalhes de qualidade são decididos nesta fase. Uma cobertura uniforme de concreto sobre os fios controla a resistência ao fogo, enquanto bordas lisas e chanfros reduzem a quantidade de argamassa e reboco necessários no local. Muitos produtores administram chanfro de concreto pré-moldado ao longo da borda inferior, para que os intradorsos acabados pareçam uniformes, sem moagem manual dispendiosa.

A fixação magnética das grades laterais também compensa no planejamento da produção. Como os ímãs são liberados com uma ação de alavanca e fixados em qualquer parte limpa da base de aço, a mesma fôrma magnética pode ser redefinida para uma profundidade de laje diferente em minutos. O a reutilização dos ímãs de cofragem beneficia a produção de concreto diretamente, reduzindo a mão de obra de configuração e mantendo a linha de produção flexível o suficiente para lidar com diversas profundidades de laje na mesma semana.

Benefícios estruturais e de desempenho

Longos vãos e layouts sem colunas

Uma prancha com núcleo oco de 200 mm se estende de 7 a 9 m sob cargas típicas de piso, e uma seção de 400 mm atinge de 16 a 20 m. Essa faixa libera o arquiteto de uma grade de pilares apertada, reduz o número de fundações e diminui a profundidade estrutural total do edifício em comparação com uma laje armada convencional de menor vão.

Resistência ao fogo

O concreto protendido retém sua integridade estrutural em temperaturas elevadas muito melhor do que o concreto armado comum, porque o flange inferior comprimido mantém as fissuras estanques e a densa cobertura de concreto isola os fios. As pranchas padrão de 200 mm normalmente atingem 60 a 90 minutos, enquanto as seções mais profundas com maior cobertura e agregados selecionados atingem 120 minutos ou mais, o que satisfaz a maioria dos requisitos de separação contra incêndio residenciais e comerciais.

Massa térmica e separação acústica

A massa de concreto amortece as oscilações diárias de temperatura, reduzindo os picos de carga de resfriamento nos andares superiores dos edifícios de escritórios. Em projetos residenciais, uma prancha de 200 mm com cobertura de 50 mm fornece isolamento acústico aéreo normalmente na faixa de 52 a 57 dB, o que é forte o suficiente para paredes entre apartamentos e corredores quando os caminhos de flanco estão devidamente vedados.

Velocidade e eficiência do site

Um piso alveolar pré-moldado é erguido várias vezes mais rápido do que uma laje equivalente moldada in loco. Não há cofragem para montar, escoramento para esperar, longo ciclo de cura do concreto e sequência de concretagem dependente do clima. Uma pequena equipe de montagem coloca, alinha e une um vão de piso completo, e o deck muitas vezes pode ser carregado poucos dias após a instalação.

Uso sustentável de materiais

• 30-40% menos concreto do que uma laje maciça da mesma profundidade.
• Os fios de alta resistência proporcionam maior capacidade de flexão por quilograma de aço.
• Restos de fábrica, água e resíduos de concreto são reciclados na base de fundição.
• O menor peso próprio reduz as emissões de transporte por metro quadrado de piso.

Aplicações Comuns

A combinação de vãos longos, alta resistência ao fogo e montagem rápida torna o núcleo oco o sistema de piso padrão para uma ampla variedade de tipos de edifícios:

• Residencial de vários andares. Apartamentos, residências estudantis e hotéis onde a placa do piso repete todos os níveis e a velocidade é crítica.
• Escritórios e edifícios de uso misto. Interiores sem colunas, intradorsos planos para serviços e alturas de piso eficientes.
• Estruturas de estacionamento. Cargas pontuais pesadas e grades de rampa largas são facilmente manuseadas por pranchas de 300-320 mm.
• Escolas e hospitais. Baixa vibração, programas rápidos e excelente separação acústica.
• Pisos e coberturas industriais e de varejo. Áreas longas e ininterruptas com uma superfície durável e de baixa manutenção.
• Pontes. As pranchas de núcleo oco protendidas formam tabuleiros de vão curto a médio com cimbres mínimos.

Elevação, Manuseio e Instalação

A ereção começa com o levantamento. As pranchas são lançadas com âncoras específicas nas posições projetadas, e a equipe do guindaste conecta o gancho a um gancho dedicado. âncora de ereção lançado na prancha. Uma âncora construída especificamente é mais rápida e segura do que uma eslinga de arame enrolada no corpo, porque a conexão é feita na extremidade da laje, a carga é aplicada na direção para a qual a âncora foi projetada e o gancho pode ser liberado do solo depois que a prancha estiver assentada.

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1. Rolamento. A tábua deve apoiar-se num apoio mínimo de 75 a 100 mm, normalmente em paredes de alvenaria, paredes de betão ou cantoneiras de aço.
2. Alinhamento. As pranchas são colocadas lado a lado, com as juntas verificadas em relação à linha de levantamento antes da próxima prancha ser levantada.
3. Rejuntamento de juntas. As juntas longitudinais entre as tábuas são preenchidas com argamassa de cimento fluida para transferir o cisalhamento entre as unidades adjacentes.
4. Cobertura estrutural. Quando o piso deve funcionar como um diafragma, uma cobertura reforçada de 50 a 75 mm é lançada sobre todo o tabuleiro e amarrada nas paredes perimetrais e nos núcleos.
5. Conexões de cisalhamento e amarração. O reforço na cobertura, ou tirantes moldados no rolamento, distribuem as forças do vento e sísmicas aos elementos resistentes à carga lateral.

Juntas rebocadas e cobertura reforçada fazem com que o piso concluído funcione como um diafragma rígido. É isso que transfere as forças eólicas e sísmicas da fachada para os núcleos e paredes de cisalhamento, pelo que os próprios detalhes da ligação são tão importantes como a própria capacidade estrutural da prancha.

Principais considerações de design

Aberturas e bloqueios

Pequenas penetrações de serviço para canalizações e condutas eléctricas podem ser perfuradas nas zonas da alma entre os vazios sem tocar nos cordões de protensão. Aberturas maiores exigem revisão de um engenheiro porque cortar um fio na zona de tensão remove a compressão que mantém a prancha livre de rachaduras. A regra geral é manter os furos afastados do flange inferior e enquadrar qualquer abertura maior que aproximadamente a largura de um vazio.

Itens embutidos e fixações fundidas

Placas, cavilhas, mangas de elevação e canais fundidos são todos posicionados durante a fundição com inserir ímãs , que pressionam a peça contra a superfície da fôrma e a mantêm no lugar enquanto o concreto é colocado. Como os ímãs das pastilhas se prendem diretamente à base de aço ou à grade lateral magneticamente, o reposicionamento de uma bateria de pastilhas para o próximo ciclo de produção leva minutos, em vez de uma hora de aparafusamento e nova medição. Os especificadores que desejam entender onde essas fixações podem ser colocadas devem revisar como inserir ímãs are used in precast concrete production antes de finalizar os desenhos da loja.

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Espessura da cobertura e comportamento do diafragma

Quando for utilizada uma cobertura estrutural, 50 mm é o mínimo prático para controlo de fissuras e 75 mm é comum para parques de estacionamento e outras áreas de carga pesada. A cobertura deve ser reforçada com malha soldada amarrada nas paredes e em quaisquer vigas perimetrais, e deve ser colocada alguns dias após a montagem para que as tábuas não desviem sob as cargas de construção antes de serem unidas permanentemente.

Tolerâncias de fábrica

As tolerâncias típicas de fábrica para pranchas alveolares são em torno de mais ou menos 10 mm no comprimento, mais ou menos 5 mm na largura e profundidade, e uma tolerância de 10 a 15 mm para curvatura de pré-esforço. A verificação desses valores em relação às suposições do projeto no início do projeto evita problemas no local com assentos de rolamentos e espessura do topo.

Perguntas frequentes

Qual é a profundidade mais comum para uma laje alveolar pré-moldada de concreto?

A profundidade de 200 mm é a mais comum para pisos residenciais e de escritórios. Pranchas mais leves de 150 a 180 mm são usadas em edifícios baixos, enquanto seções de 250, 300, 320 e 400 mm são especificadas para decks de estacionamento, pisos industriais e projetos comerciais de longo vão onde cargas mais pesadas ou grades de colunas mais largas estão presentes.

Qual a extensão de uma laje alveolar?

Em trabalhos normais de construção, as tábuas alveolares vão de 4 a 12 m. Com uma seção de 400 mm de profundidade, um elevado número de fios e uma carga móvel modesta, são possíveis vãos de 16 a 20 m. Os factores determinantes são o peso próprio e a força de protensão disponível, pelo que as tabelas de vãos do produtor devem ser utilizadas para a secção e caso de carga específicos.

Um piso alveolar precisa de cobertura estrutural?

Nem sempre. As coberturas e alguns pisos leves são concluídos sem cobertura, apenas com as juntas rebocadas. Uma cobertura reforçada de 50 a 75 mm é adicionada quando o piso deve atuar como um diafragma para cargas laterais, quando a superfície acabada precisa estar perfeitamente nivelada ou quando cargas pontuais e divisórias exigem distribuição adicional de carga.

Que resistência ao fogo uma laje alveolar pode alcançar?

As pranchas típicas de 200 mm proporcionam 60 a 90 minutos de resistência ao fogo, e secções mais profundas com maior cobertura de betão e agregado apropriado atingem 120 minutos ou mais. Como o concreto protendido mantém fissuras fechadas sob exposição ao fogo, ele se comporta de maneira mais previsível do que lajes armadas convencionalmente de espessura semelhante. Confirme sempre a classificação a partir dos dados da secção certificada do produtor.

Podem ser feitos furos em lajes alveolares no local?

Sim, mas apenas nas zonas web entre os vazios. Pequenos furos de serviço para tubos e conduítes são perfurados sem incidentes, desde que o operador saiba onde os cordões de protensão estão localizados. Qualquer corte que remova ou danifique um cordão, ou qualquer abertura maior que a largura de um vazio, deve ser verificado pelo engenheiro estrutural antes do início da perfuração.

Por que as lajes alveolares são protendidas?

A protensão coloca o fundo da laje em compressão permanente durante toda a sua vida útil. Essa compressão mantém as fissuras de flexão fechadas, reduz as deflexões e permite que uma seção muito mais fina abranja distâncias que de outra forma exigiriam uma laje mais profunda ou fortemente reforçada. O resultado é um sistema de piso mais leve, rápido e durável com menor custo de instalação.

Escolhendo um produtor de lajes alveolares: o que verificar

Quando a aquisição começa, o método de produção é tão importante quanto a lista de preços. Uma planta que controla sua geometria de fundição e alinhamento de fôrmas fornecerá tábuas com cobertura consistente, bordas limpas e curvatura confiável, o que torna a montagem do local muito mais suave. Revise os seguintes pontos antes de fazer um pedido:

• Dados de seção e gráficos de carga. O produtor deve fornecer tabelas de carga útil para cada profundidade, incluindo classificações de incêndio e opções de cobertura.
• Resistência do concreto e controle de cobertura. Pergunte como a planta verifica a posição dos fios e a cobertura de concreto em cada canteiro.
• Precisão da cofragem magnética. As fábricas que usam grades laterais magnéticas e insertos podem alterar rapidamente as configurações de produção e manter tolerâncias mais rígidas em vazamentos repetidos.
• Disposições de elevação e manuseio. Confirme se as âncoras aprovadas estão fixadas e se os pontos de içamento atendem ao seu guindaste e à sequência do local.
• Capacidade de entrega e armazenamento. Um cronograma de entrega confiável protege o programa de montagem e o armazenamento adequado em suportes de madeira evita rachaduras antes que as tábuas cheguem ao guindaste.
• Qualidade de acabamento. Fundos retos, chanfros limpos e intradorsos uniformes reduzem o trabalho de acabamento e melhoram a aparência de tetos de concreto aparente.

Na prática, as fábricas que combinam sistemas de cofragem magnética para guardas laterais, âncoras de elevação e inserções proporcionam tolerâncias mais rigorosas, trocas mais rápidas e menos surpresas no local. Especifique lajes alveolares quanto à velocidade e ao desempenho de longo vão, use os dados do produtor para o projeto e verifique os detalhes da linha de produção antes de assinar o pedido.