Resposta direta: O que você precisa saber sobre edifícios pré-fabricados de concreto
Edifícios pré-fabricados de concreto são estruturas montadas a partir de componentes de concreto fundidos e curados em uma fábrica e depois transportados para um local de trabalho para montagem. Em comparação com a construção moldada no local, os métodos pré-fabricados normalmente encurtam os cronogramas de construção em 30 a 50 por cento porque a estrutura estrutural, os painéis de parede, as lajes e as vigas curam sob condições controladas enquanto a classificação do local e o trabalho de fundação acontecem em paralelo. A variável mais importante que determina se um projeto pré-moldado permanece dentro do cronograma e do orçamento é o sistema de elevação para concreto pré-moldado selecionados para cada elemento: as âncoras, inserções, embreagens e equipamentos de amarração que permitem que um painel ou viga seja escolhido, girado e ajustado sem rachar, sobrecarregar ou deixar cair a peça. Se tomar esta decisão errada, todas as outras eficiências que o método pré-moldado oferece serão apagadas por retrabalho, atrasos e unidades danificadas.
Este guia cobre o quadro completo em profundidade: o que realmente são os edifícios pré-fabricados de concreto e como eles se comparam à construção tradicional, todos os principais tipos de componentes usados em uma estrutura pré-moldada, como os sistemas de elevação são projetados e selecionados âncora por âncora, o processo de fabricação da fôrma ao pátio de armazenamento, considerações de projeto estrutural exclusivas para manuseio de cargas, métodos de conexão entre elementos, logística de transporte, defeitos comuns e como a prática adequada de elevação os evita, fatores de custo, impacto na sustentabilidade e um glossário detalhado e uma seção de perguntas frequentes no final.
O que são edifícios pré-fabricados de concreto
Um edifício pré-fabricado de concreto, às vezes chamado de edifício de concreto pré-moldado, é qualquer estrutura onde os elementos primários de suporte de carga, colunas, vigas, painéis de parede, lajes alveolares, escadas, são fabricados fora do local em uma fábrica e depois enviados e montados na fundação final. Isso difere do concreto tradicional moldado no local, onde as formas são construídas no local e o concreto é despejado diretamente no local, curando onde permanecerá permanentemente.
O ambiente da planta oferece aos fabricantes um controle mais rígido sobre o projeto da mistura de concreto, temperatura de cura, umidade e tolerância da fôrma. Esse controle se traduz em resistência à compressão mais consistente, acabamentos superficiais mais suaves e menos defeitos do que normalmente é possível em um local de trabalho aberto e exposto às intempéries. Isso também significa que cada elemento que sai da fábrica precisa de uma forma integrada para ser recolhido, movido, virado e ajustado, que é exatamente o papel que um sistema de elevação para concreto pré-moldado desempenha ao longo da vida do produto, desde o momento em que é retirado do molde até o dia em que é colocado em sua posição final na estrutura.
O concreto pré-moldado como método de construção tem sido usado há mais de um século, mas a indústria moderna de pré-moldados, tal como existe hoje, cresceu a partir dos esforços de reconstrução do pós-guerra, quando a demanda por uma construção rápida e repetível ultrapassava o que a fôrma construída no local poderia oferecer. As primeiras plantas fundiam vigas simples e tábuas de núcleo oco; fábricas modernas agora lançam complexos painéis de parede sanduíche isolados, unidades arquitetônicas de fachada com acabamentos integrados e membros de telhado duplos de longo vão em um único ciclo de produção contínuo.
Os edifícios pré-fabricados de concreto são usados em uma ampla gama de tipos de construção: armazéns e centros logísticos, estruturas de estacionamento, edifícios agrícolas, instalações frigoríficas, blocos residenciais baixos e médios, escolas e plantas industriais. O traço comum entre todos eles é uma estrutura estrutural ou envelope construído a partir de componentes repetíveis fundidos na fábrica, em vez de concreto derramado no local.
Concreto pré-fabricado versus moldado no local: uma comparação prática
Os dois métodos não são concorrentes, mas sim ferramentas adequadas a diferentes perfis de projeto. A fundição no local continua comum para fundações, geometrias complexas que são difíceis de padronizar em moldes repetíveis e projetos onde o transporte de elementos superdimensionados para o local é impraticável. O concreto pré-fabricado tende a vencer em projetos com vãos estruturais repetíveis, cronogramas apertados ou onde a qualidade consistente da fábrica é uma prioridade em relação à flexibilidade da conformação no local.
| Fator | Concreto pré-fabricado | Elenco no local |
|---|---|---|
| Cronograma | Trabalho paralelo em planta e local | Sequencial, dependente do clima |
| Consistência de qualidade | Ambiente alto e controlado | Variável, exposto às condições do local |
| Flexibilidade de projeto | Melhor com baias repetíveis | Melhor para geometria irregular |
| Necessidades de mão de obra no local | Equipes inferiores, principalmente de montagem | Superior, cofragem e acabamento |
| Requisito de transporte | Obrigatório, pode limitar o tamanho do elemento | Nenhum, concreto derramado no local |
Principais benefícios da construção de concreto pré-fabricado
O apelo da construção pré-fabricada em concreto se resume a diversas vantagens práticas que aparecem em quase todos os projetos, independentemente do tipo de construção ou região.
Programações gerais mais rápidas
O trabalho no local e a fundição externa são executados em paralelo, em vez de em sequência, o que representa a maior economia de tempo na maioria dos projetos. Enquanto a escavação, a concretagem da fundação e a preparação de serviços públicos acontecem no local, a planta molda simultaneamente colunas, vigas, painéis e lajes em um ciclo de produção fixo. Quando as fundações atingirem a resistência necessária para receber as conexões estruturais, um caminhão cheio de componentes prontos para serem erguidos já poderá estar esperando no pátio.
Qualidade consistente e repetível
A dosagem controlada, a vibração mecânica e a cura monitorada reduzem a variabilidade que as condições climáticas e do local introduzem no trabalho de fundição no local. Um painel moldado numa instalação climatizada no inverno alcançará substancialmente a mesma resistência e qualidade de acabamento que um painel moldado no verão, o que raramente acontece com o betão derramado ao ar livre num local aberto.
Sobreposição reduzida de mão de obra e comércio no local
As equipes de montagem montam componentes acabados em vez de construir cofragens e colocar concreto no local, reduzindo o número de operações necessárias ao mesmo tempo e reduzindo a sobrecarga de coordenação que acompanha o gerenciamento de múltiplas equipes sobrepostas em um local confinado.
Menor desperdício de material
Moldes reutilizáveis de aço ou fibra de vidro e dosagem precisa reduzem o desperdício de fôrma e o derramamento de concreto em comparação com formas construídas no local, que são frequentemente construídas com madeira serrada e compensado que são descartados ou degradados após alguns usos.
Maior flexibilidade de design do que o esperado
Os moldes pré-moldados modernos podem produzir acabamentos arquitetônicos, agregados expostos, texturas em forma de tijolo e geometrias complexas que exigiriam muita mão-de-obra para serem moldados no local, ao mesmo tempo em que mantêm o processo de produção subjacente padronizado o suficiente para permanecer rápido e econômico.
Nenhum desses benefícios é obtido automaticamente. Eles dependem de os componentes chegarem ao local sem danos e serem erguidos com segurança e eficiência, e é aí que a engenharia por trás do sistema de elevação para concreto pré-moldado se torna o tecido conjuntivo entre a fábrica e o edifício acabado.
Tipos comuns de componentes de construção de concreto pré-fabricados
A maioria dos edifícios pré-moldados é montada a partir de um pequeno conjunto de famílias de componentes repetíveis, cada uma com seus próprios requisitos de elevação e manuseio.
Pilares e Vigas Estruturais
Pilares e vigas formam o esqueleto primário de uma estrutura pré-moldada. Eles são normalmente os elementos individuais mais pesados em um trabalho e exigem equipamentos de elevação classificados com uma ampla margem de segurança, uma vez que uma única coluna pode pesar várias toneladas e deve ser inclinada da posição de fundição horizontal para a posição vertical durante a montagem.
Painéis de parede sólidos
Painéis de parede sólida pré-moldados, sejam estruturais ou não estruturais, são fundidos de forma plana e inclinados na vertical no local. Por serem finos em relação ao seu comprimento e altura, os painéis são especialmente propensos a rachar durante a fase de inclinação se os pontos de elevação não estiverem posicionados de acordo com um plano de elevação projetado.
Painéis sanduíche isolados
Os painéis sanduíche consistem em dois fios de concreto separados por uma camada de isolamento rígido, amarrados entre si por conectores de cisalhamento. Estes painéis são mais pesados e mais complexos de levantar do que os painéis sólidos porque a análise de levantamento também deve ter em conta o comportamento composto entre as duas camadas de betão e evitar tensões excessivas nos conectores durante a recolha.
Painéis de fachada arquitetônica
Os painéis arquitetônicos geralmente apresentam uma face acabada, agregado exposto, revestimento de tijolo ou uma textura de forro de forma, que deve ser protegida do contato com cordames e manchas durante o manuseio. Os pontos de içamento nesses painéis são frequentemente colocados apenas na face posterior, e um cordame acolchoado é usado para evitar marcar a superfície acabada.
Lajes alveolares
As lajes alveolares são extrudadas com vazios contínuos ao longo de todo o comprimento da unidade para reduzir o peso e, ao mesmo tempo, manter a resistência dos vãos do piso e do telhado. Eles são içados de forma plana, usando alças de içamento de cordão ou âncoras de içamento embutidas posicionadas para manter as tensões de flexão dentro dos limites do projeto durante a separação.
Lajes em T Duplo
Os membros em T duplo são usados para pisos e telhados de grandes vãos, especialmente em estruturas de estacionamento. Seu formato característico das nervuras significa que os pontos de içamento devem ser posicionados diretamente sobre as nervuras, onde a seção tem profundidade suficiente para resistir à tensão concentrada da palheta.
Escadas e Pré-moldados Diversos
Escadas, patamares, plantadores e cofres utilitários completam a maioria dos pacotes de construção pré-moldados. Essas peças menores e de formato estranho geralmente precisam de configurações de elevação personalizadas, em vez dos layouts de ancoragem padrão usados para painéis e lajes.
Elementos de fundação pré-moldados
Alguns projetos também usam sapatas pré-moldadas, vigas de nivelamento ou paredes de fundação para comprimir ainda mais o cronograma do local. Esses elementos são geralmente mais pesados por unidade de volume do que os componentes acima do nível do solo e requerem hardware de elevação particularmente robusto devido à sua geometria espessa e compacta.
Sistema de elevação para concreto pré-moldado: como funciona
Um sistema de elevação para concreto pré-moldado é a cadeia completa de ferragens e planejamento que leva um elemento fundido do molde até seu local de descanso final sem danos. Não é um produto único, é um sistema composto por várias peças interligadas que precisam ser adaptadas ao peso, formato e sequência de manuseio do componente específico que está sendo movido.
Âncoras e inserções de elevação incorporadas
As âncoras de elevação são lançadas diretamente no concreto antes de curar. Os estilos de âncora comuns incluem âncoras de placa plana, âncoras de cabeça esférica, âncoras de anel e inserções roscadas. Cada tipo de âncora é fabricado com uma classificação limite de carga de trabalho , e o tipo correto depende da geometria do elemento, se a âncora será carregada para cima ou em ângulo e se a peça será inclinada de plana para vertical durante a coleta.
Embreagens e acopladores de elevação
Uma embreagem de elevação é a peça reutilizável de equipamento de amarração que conecta a corrente ou cabo do guindaste à âncora embutida. As embreagens são projetadas para corresponder a um perfil de ancoragem específico, portanto, uma ancoragem de cabeça esférica e uma ancoragem de placa plana exigem, cada uma, um design de embreagem diferente. Usar uma combinação de embreagem e âncora incompatíveis é uma das causas mais comuns e mais evitáveis de queda de elementos pré-moldados.
Vigas Espalhadoras e Estruturas de Elevação
Para elementos longos e delgados, como vigas ou painéis de parede, uma viga dispersora distribui a carga do gancho único do guindaste em vários pontos de seleção, mantendo os ângulos dos cabos próximos da vertical e reduzindo a carga lateral em cada âncora. As estruturas de elevação têm uma finalidade semelhante para formas irregulares, onde a geometria padrão do equipamento não funciona.
Hardware inclinável
Os painéis de parede moldados horizontalmente precisam girar cerca de 90 graus para atingir sua posição vertical final. As ferragens inclináveis, incluindo âncoras de montagem colocadas na parte superior do painel e pontos de dobradiça na base, gerenciam essa rotação para que as tensões permaneçam dentro da capacidade projetada do painel durante todo o giro, e não apenas no momento em que o guindaste recebe a carga pela primeira vez.
Geometria de Rigging e Ângulos de Eslinga
O ângulo entre a perna do cordame e o plano horizontal do elemento tem um efeito direto na carga que cada âncora experimenta. À medida que o ângulo em relação à horizontal diminui, o que significa que o cordame se torna mais raso ou espalhado, a tensão em cada perna aumenta acentuadamente, mesmo que o peso total levantado não tenha mudado. É por isso que os planos de içamento especificam um ângulo mínimo de eslinga, geralmente mantido acima de 45 graus da horizontal, para evitar sobrecarregar inesperadamente as âncoras que foram classificadas apenas para uma abertura mais íngreme e vertical.
Fatores Dinâmicos e de Impacto
O peso estático de um elemento é apenas o ponto de partida para dimensionar um sistema de elevação. Os guindastes aceleram e desaceleram durante uma coleta, e mesmo uma elevação de aparência suave introduz um breve aumento na carga acima do peso estático. As análises de levantamento geralmente aplicam um fator de amplificação dinâmica para levar em conta isso, juntamente com uma tolerância adicional para impacto se a peça entrar em contato com a fôrma, elementos adjacentes ou o solo durante a decapagem ou assentamento.
Margem de segurança, em termos simples: As ferragens de elevação pré-moldadas são convencionalmente selecionadas com um limite de carga de trabalho definido bem abaixo da resistência máxima à ruptura da âncora, geralmente em uma proporção na faixa de 4:1 ou 5:1. Essa lacuna existe especificamente para absorver a carga de choque, ângulos de seleção irregulares e pequenos desalinhamentos que acontecem rotineiramente durante o manuseio no mundo real, e não apenas o peso estático da peça parada.
Comparando ferragens de elevação pré-moldadas comuns
A escolha do hardware certo para um determinado elemento geralmente se resume a combinar o estilo da âncora com a forma e a orientação da peça, conforme resumido abaixo.
| Tipo de hardware | Uso típico | Escolha a orientação | Reutilizável |
|---|---|---|---|
| Âncora de placa plana | Painéis de parede, seções finas | Verticais ou inclinado | Não (incorporado) |
| Âncora de cabeça esférica | Vigas, colunas | Angular ou vertical | Não (incorporado) |
| Inserção Rosqueada | Lajes, escadas | Vertical | Não (incorporado) |
| Loop de levantamento de fio | Lajes alveolares | Horizontais | Não (incorporado) |
| Embreagem de elevação | Conecta o cordame à âncora | Âncora de correspondência | Sim |
| Feixe Espalhador | Vigas longas, painéis largos | Horizontais | Sim |
| Dobradiça Inclinável | Rotação da base do painel de parede | Plano para vertical | Sim |
Como os componentes de concreto pré-fabricados são fabricados
A produção de pré-moldados segue uma sequência repetível projetada para proteger a qualidade do concreto e as ferragens de elevação embutidas em cada peça.
- Os moldes de aço ou fibra de vidro são limpos, lubrificados com agente desmoldante e montados nas dimensões exigidas.
- O aço de reforço, a malha e quaisquer âncoras de içamento embutidas são colocados e amarrados na posição de acordo com o desenho da oficina.
- O concreto é dosado, testado quanto ao abatimento e teor de ar, e colocado no molde com vibração mecânica para eliminar vazios.
- O elemento cura sob temperatura controlada, às vezes acelerada com vapor ou leitos aquecidos, até atingir resistência suficiente para remoção.
- O molde é desmontado e a peça é elevada do leito de fundição por meio de âncoras embutidas, o primeiro teste real de desempenho do sistema de elevação.
- Os elementos são movidos para um pátio de armazenamento, onde são curados até atingirem a resistência total do projeto antes de serem carregados para envio.
Observe que a etapa cinco, a elevação inicial do molde, acontece enquanto o concreto muitas vezes ainda está aquém da resistência projetada para 28 dias. É por isso que a colocação da âncora de içamento é calculada em relação à resistência inicial do concreto no momento da remoção, e não apenas à sua resistência final de cura, e é por isso que a pressa nesta etapa é uma fonte comum de fissuras em pátios pré-moldados.
Tipos de Moldes e Ciclos de Reutilização
Os moldes de aço são a escolha mais comum para formas repetíveis de alto volume, como lajes alveolares e vigas padrão, uma vez que mantêm tolerâncias rígidas ao longo de milhares de ciclos de reutilização. Moldes revestidos de fibra de vidro e madeira são mais comuns para formas arquitetônicas ou únicas, onde o menor custo inicial do ferramental compensa uma vida útil mais curta. A contagem de reutilização de moldes é um dos maiores impulsionadores do custo por unidade na produção de pré-moldados, uma vez que o investimento em ferramentas é distribuído por cada peça fundida naquele molde.
Projeto de mistura de concreto para pré-moldado
As misturas pré-moldadas são frequentemente projetadas para maior ganho de resistência inicial do que as misturas moldadas no local típicas, uma vez que o cronograma de produção depende da remoção dos moldes e da sua reutilização o mais rápido possível. Isto muitas vezes significa uma relação água/cimento mais baixa, o uso de aditivos aceleradores e, às vezes, materiais cimentícios suplementares que melhoram a resistência inicial e a durabilidade a longo prazo.
Métodos de cura
A cura ambiente sob um clima interno controlado é comum para elementos padrão, enquanto a cura a vapor ou leitos aquecidos radiantes são usados para acelerar ainda mais o ganho de resistência, especialmente em climas mais frios ou onde os cronogramas de produção exigem decapagem no mesmo dia. A temperatura e a duração da cura são monitoradas de perto, uma vez que tanto a subcura quanto o ganho de calor excessivamente rápido podem afetar a resistência e durabilidade do concreto a longo prazo.
Manuseio de pátio de armazenamento
Depois de desmontados, os elementos são normalmente armazenados em suportes de madeira ou aço colocados em pontos calculados ao longo do comprimento do elemento, para evitar a introdução de novas tensões de flexão enquanto a peça continua curando até atingir sua resistência total. Os painéis são frequentemente armazenados em racks com estrutura em A que os mantêm quase na vertical, o que reduz a área ocupada no pátio e minimiza o manuseio adicional antes do envio.
Considerações de projeto estrutural para elementos pré-moldados
Os engenheiros que projetam elementos pré-moldados devem levar em conta as condições de carregamento que nunca ocorrem após a conclusão da construção, mas que são inevitáveis durante o manuseio. Um painel de parede em sua posição final suporta apenas gravidade e cargas laterais, mas durante a elevação inclinada ele também suporta tensões de flexão por ser apoiado em apenas alguns pontos discretos, em vez de ao longo de todo o seu comprimento.
Por causa disso, a posição de cada âncora de içamento é geralmente determinada através de um análise de levantamento , separado do projeto estrutural final em serviço. Esta análise leva em conta a resistência do concreto na idade específica em que será levantado, a distribuição do peso do elemento, o ângulo do cordame e os efeitos dinâmicos da aceleração do guindaste e da carga de choque menor durante a coleta.
Tensões comuns de manuseio contra as quais projetar
- Tensão de flexão de vãos não suportados durante elevações planas de elementos longos e finos.
- Tensão de torção quando uma peça é escolhida ligeiramente descentralizada ou com comprimentos irregulares das pernas do cordame.
- Carga de impacto se um operador de guindaste levantar muito rapidamente ou se a peça entrar em contato com a fôrma durante a desmontagem.
- Tensão rotacional durante a sequência de inclinação, onde a distribuição da força interna muda continuamente à medida que o painel gira de plano para vertical.
Colocação de âncora simétrica
Sempre que possível, as âncoras de içamento são colocadas simetricamente em torno do centro de gravidade do elemento, de modo que a peça fique nivelada durante a coleta, em vez de inclinar para um lado. Elementos assimétricos, como painéis com grandes aberturas de janelas ou contornos irregulares, requerem a análise de levantamento para afastar as posições de ancoragem de uma grade simétrica simples para manter a peça equilibrada apesar da distribuição desigual da massa de concreto.
Aberturas e seus efeitos nos pontos de elevação
As aberturas de portas e janelas removem a massa de concreto e interrompem o caminho contínuo da carga através de um painel. Os pontos de elevação perto de grandes aberturas devem ser posicionados para evitar a concentração de tensões de flexão na secção reduzida criada pela abertura, razão pela qual os painéis com grandes aberturas necessitam frequentemente de ancoragens adicionais para além da contagem padrão utilizada para um painel sólido do mesmo tamanho geral.
Coordenando o projeto de içamento com o projeto estrutural final
As posições das âncoras de elevação não são escolhidas independentemente da estrutura acabada. Os locais de ancoragem devem evitar conflitos com a colocação de aço de reforço, conduíte embutido, hardware de conexão e quaisquer revelações ou acabamentos arquitetônicos, o que significa que o engenheiro de içamento e o detalhador estrutural normalmente coordenam o layout da ancoragem no início do processo de desenho da oficina, em vez de adicionar pontos de içamento como uma reflexão tardia.
Métodos de conexão entre elementos pré-moldados
Depois que um elemento pré-moldado é colocado em posição, ele precisa de uma conexão permanente com a estrutura circundante. O método de conexão escolhido afeta tanto a sequência de montagem quanto a quantidade de reforço temporário necessária enquanto as conexões curam ou são finalizadas.
Conexões de manga rebocada
As conexões de manga grauteada utilizam uma manga de aço fundida em um elemento que recebe uma barra de reforço saliente da peça adjacente, com argamassa de alta resistência preenchendo o espaço anular uma vez alinhadas as peças. Este método é comum para ligações pilar-fundação e pilar-coluna onde é necessária continuidade estrutural total.
Conexões de placa aparafusada
As conexões aparafusadas utilizam placas de aço embutidas em cada elemento, unidas no local com parafusos ou cantoneiras de aço soldadas. Estas ligações atingem a resistência total imediatamente, o que permite que o contraventamento temporário seja removido mais cedo do que com ligações que dependem do tempo de cura da argamassa.
Conexões de placas soldadas
Semelhante às placas aparafusadas, as conexões soldadas unem placas de aço embutidas diretamente com soldagem em campo. Este método é rápido e fornece resistência imediata, mas requer atenção cuidadosa à qualidade da solda e à proteção contra fogo da conexão, uma vez que a estrutura esteja fechada.
Conexões de cavilha e chaveta
As conexões de pino usam barras de aço salientes colocadas em uma chaveta ou bolso e posteriormente preenchidas com argamassa ou concreto. Este método é comum entre lajes de piso e vigas de suporte, onde também ajuda a transferir forças de cisalhamento horizontais através do diafragma formado pelo piso concluído.
Verificações de qualidade antes de cada elevação
Como uma falha no içamento pode danificar todo um elemento pré-moldado ou colocar os trabalhadores em risco, a maioria dos pátios de pré-moldados e equipes de montagem passam por um conjunto curto, mas consistente de verificações antes de cada coleta, não apenas na primeira do dia.
Antes de levantar
As equipes confirmam que o concreto atingiu a resistência mínima necessária para aquele içamento específico, inspecionam as âncoras embutidas quanto a danos ou desalinhamento e verificam se a embreagem correspondente correta está sendo usada para o tipo de âncora instalado naquele elemento específico.
Durante o levantamento
O elemento é levantado lentamente no início para confirmar o equilíbrio e o ângulo de amarração antes que a coleta completa prossiga, e o operador do guindaste observa qualquer movimento incomum, torção ou som que possa indicar um problema de hardware.
Depois de configurar
Depois que uma peça é colocada em sua posição final, as equipes verificam o prumo, o alinhamento e o rolamento antes de liberar o cordame e inspecionam a peça em busca de qualquer rachadura que possa ter ocorrido durante a coleta.
Inspeção contínua de hardware
Hardware de amarração reutilizável, embreagens, vigas espalhadoras e correntes são inspecionados em uma programação recorrente separada das verificações de içamento individuais, uma vez que o desgaste nas ferragens de suporte de carga se acumula gradualmente em centenas de içamentos e pode não ser óbvio a partir de uma única verificação visual antes de uma escolha específica.
Defeitos comuns em pré-moldados e como o içamento correto os evita
Muitos dos defeitos encontrados em elementos pré-moldados após o manuseio remontam a problemas no próprio elevador, e não à colocação original do concreto.
Lidando com Rachaduras
Fissuras finas que aparecem perto dos pontos de içamento ou no meio de um painel após a decapagem são geralmente causadas pelo içamento antes que o concreto atinja a resistência inicial adequada ou por posições de ancoragem que não correspondem à distribuição real do peso da peça acabada.
Lascas de canto e danos nas bordas
Danos nos cantos geralmente resultam do contato com a fôrma, elementos adjacentes ou suportes de armazenamento durante a sequência de coleta e assentamento, e não do equipamento de elevação em si, e é por isso que o equipamento acolchoado e o procedimento cuidadoso de assentamento são tão importantes quanto a seleção da âncora.
Buracos de insetos e vazios de superfície
Pequenos vazios superficiais, comumente chamados de buracos de insetos, geralmente são causados por vibração inadequada durante a colocação, e não durante o processo de elevação, mas muitas vezes são notados pela primeira vez durante a inspeção que segue a elevação inicial do molde.
Retirada de âncora
As falhas de arrancamento, onde uma ancoragem embutida se separa do betão circundante sob carga, estão quase sempre ligadas à resistência insuficiente do betão no momento do levantamento, à profundidade inadequada de embutimento da ancoragem ou às ancoragens colocadas demasiado perto de uma borda livre sem o reforço necessário para resistir à ruptura do betão resultante.
Sequência de montagem no local
A montagem de um edifício pré-fabricado de concreto no local geralmente segue a mesma sequência ampla, independentemente do tamanho do edifício, embora o ritmo e o tamanho da equipe aumentem com a complexidade do projeto.
- Fundações, sapatas e conexões de base de coluna são concluídas e inspecionadas antes da chegada de qualquer entrega pré-moldada.
- As colunas são levantadas primeiro, colocadas nas conexões de base, canalizadas e fixadas temporariamente.
- As vigas são levantadas e conectadas entre colunas para formar a estrutura primária.
- Os painéis de parede são inclinados para cima e conectados à estrutura, seguindo o plano de elevação e suporte projetado para cada painel.
- As lajes de piso e telhado são fixadas na estrutura concluída e rejuntadas nas juntas.
- O contraventamento temporário é removido quando as conexões permanentes atingem a resistência adequada, e a estrutura é entregue para negociações subsequentes.
Suporte temporário
Colunas e painéis de parede raramente ficam estáveis por si só no momento em que o cordame é liberado. Suportes de aço ajustáveis ancorados à fundação mantêm cada elemento no prumo e estável até que uma parte suficiente da estrutura circundante esteja conectada para fornecer suporte lateral permanente. O layout de contraventamento é planejado antecipadamente como parte da mesma engenharia de montagem que rege a sequência de içamento.
Sequenciamento para minimizar o reposicionamento do guindaste
Os planos de montagem normalmente agrupam as coletas por posição do guindaste, em vez de estritamente pela lógica estrutural, definindo cada elemento alcançável a partir de um local de guindaste antes do reposicionamento, uma vez que o reposicionamento de uma grande esteira ou guindaste de torre consome muito mais tempo do que as próprias coletas individuais.
Transporte e Logística de Elementos Pré-moldados
Levar um elemento pré-moldado da fábrica até o local com segurança é um desafio logístico próprio, e as mesmas âncoras de içamento usadas no pátio são frequentemente usadas novamente para carregar e descarregar a peça do trailer de entrega.
Seleção de trailer
Os reboques planos lidam com vigas padrão e painéis curtos, enquanto os reboques especializados com estrutura em A transportam painéis de parede em uma posição quase vertical para reduzir a tensão de flexão durante o transporte. Reboques extensíveis ou orientáveis são usados para elementos excepcionalmente longos, como vigas de longo vão ou membros em T duplo.
Planejamento de rotas para cargas de grandes dimensões
Elementos que excedem os limites padrão de largura, altura ou peso exigem pesquisas de rota para confirmar as folgas das pontes, o raio de giro nos cruzamentos e quaisquer restrições de carga ao longo do caminho de entrega, e muitas vezes exigem veículos de escolta para a movimentação.
Sequência de carregamento e ordem de entrega
Os elementos pré-moldados são normalmente carregados nos reboques na ordem inversa em que serão erguidos, de modo que a peça necessária primeiro saia do reboque, minimizando a quantidade de embaralhamento no local e reduzindo o tempo que um guindaste fica ocioso esperando que a peça certa fique acessível.
Protegendo Elementos Durante o Trânsito
As tiras de amarração e os bloqueios são posicionados para evitar deslocamentos sem introduzir novas tensões de flexão no elemento, trabalhando a partir do mesmo entendimento dos pontos de apoio e caminhos de carga usados na análise de levantamento original, uma vez que a vibração do trânsito e a frenagem repentina podem aplicar cargas às quais a peça nunca foi projetada para resistir se ela se deslocar contra um ponto de apoio não planejado.
Condições climáticas e do local durante a montagem
O vento é o fator climático mais significativo que afeta a montagem de pré-moldados, uma vez que grandes painéis planos se comportam como velas quando são retirados do trailer ou inclinados na vertical. Os planos de montagem normalmente definem uma velocidade máxima do vento acima da qual as operações de içamento são interrompidas, e as equipes monitoram as condições continuamente, em vez de depender de uma única verificação no início do dia.
O tempo frio afeta indiretamente o tempo de elevação, ao diminuir a velocidade com que o concreto ganha resistência. Um levantamento programado para uma idade específica após a fundição pode precisar ser adiado em condições frias até que o concreto atinja realmente a resistência necessária, o que é confirmado através de corpos de prova curados em campo, em vez de ser assumido a partir de um cronograma padrão.
Fatores de custo em projetos de concreto pré-fabricado
Os custos de construção de concreto pré-fabricado são impulsionados por uma combinação de fatores diferente da do trabalho moldado no local. A distância de transporte da fábrica até o local é mais importante, uma vez que elementos pré-moldados pesados são caros para transportar longas distâncias e podem exigir licenças de rota para cargas de grandes dimensões. A complexidade do molde e a contagem de reutilização também são importantes: um molde de painel simples e repetível distribui seu custo por muitas vazagens idênticas, enquanto uma peça arquitetônica altamente personalizada acarreta um custo de molde por unidade muito mais alto.
O tempo de guindaste e o aluguel de equipamentos de elevação também representam uma parcela maior do custo total em projetos de pré-moldados do que em trabalhos de fundição no local, uma vez que quase todos os elementos estruturais exigem uma escolha de guindaste, o que valoriza a escolha do sistema de elevação correto para concreto pré-moldado pela primeira vez, uma vez que reequipar uma elevação mal planejada desperdiça tempo caro de guindaste e pode atrasar todo o cronograma de montagem do dia.
Amortização de molde
Um molde de aço usado em centenas de vazamentos idênticos amortiza seu custo de ferramental até uma pequena fração do preço total de cada unidade, enquanto um molde construído para uma peça arquitetônica única pode precisar recuperar todo o seu custo a partir de uma única execução de fundição, e é por isso que layouts de construção altamente repetíveis tendem a produzir os preços mais baixos de pré-moldados por unidade.
Mudanças nos custos trabalhistas
A construção pré-fabricada transfere as horas de mão de obra do local para a fábrica, o que geralmente reduz a exposição a prêmios de trabalho no local, horas extras causadas por atrasos climáticos e a sobrecarga de segurança de coordenar vários negócios em um local congestionado ao mesmo tempo.
Eficiência Material e Sustentabilidade
A construção pré-fabricada de concreto tende a produzir menos resíduos no local de trabalho do que os métodos moldados no local, uma vez que a fôrma é reutilizada centenas de vezes em uma fábrica, em vez de ser construída e descartada em cada projeto. A dosagem precisa em uma fábrica também reduz o derramamento de concreto, e os restos de aço de reforço são mais facilmente coletados e reciclados em uma instalação de produção fixa do que espalhados por um local de trabalho.
Equipamentos de elevação reutilizáveis, vigas espalhadoras, embreagens e correntes de cordame também contribuem para essa eficiência, uma vez que o mesmo conjunto de ferramentas lida com milhares de içamentos ao longo da vida do equipamento, em vez de ser de uso único, ao contrário das próprias âncoras embutidas que permanecem no concreto permanentemente.
Os painéis sanduíche isolados também contribuem para o desempenho energético operacional do edifício acabado, uma vez que a camada de isolamento é incorporada no próprio conjunto de parede, em vez de ser adicionada como uma camada separada instalada no local, reduzindo a ponte térmica em comparação com alguns conjuntos de parede construídos no local.
Glossário de termos de pré-moldados e içamento
- Limite de carga de trabalho: A carga máxima que uma peça de equipamento de elevação pode suportar sob uso normal.
- Ângulo da funda: O ângulo entre uma perna de cordame e o plano horizontal do elemento que está sendo içado.
- Fator de Amplificação Dinâmica: Uma tolerância adicional aplicada a uma carga estática para compensar a aceleração e choques menores durante a abertura do guindaste.
- Inclinação para cima: O processo de rotação de um painel fundido horizontalmente até sua posição vertical final no local.
- Dunnage: Suportes de madeira ou aço colocados sob elementos pré-moldados armazenados em pontos calculados para evitar tensões de flexão indesejadas.
- Manga rejuntada: Método de ligação onde uma manga de aço fundida num elemento recebe uma barra de uma peça adjacente, preenchida com argamassa de alta resistência.
- Feixe Espalhador: Uma viga rígida usada para distribuir uma única carga de gancho de guindaste em vários pontos de seleção em um elemento.
- Buraco de insetos: Um pequeno vazio superficial no concreto curado, normalmente causado por ar preso durante a colocação.
Perguntas frequentes
Do que é feito um sistema de elevação para concreto pré-moldado?
Normalmente inclui âncoras embutidas fundidas no concreto, embreagens de elevação correspondentes que se conectam ao equipamento do guindaste e, em muitos casos, uma viga espalhadora ou estrutura de elevação que distribui a carga por vários pontos de coleta.
Por que nenhum gancho de guindaste pode ser usado para levantar painéis pré-moldados?
Um gancho genérico não pode engatar a âncora embutida de forma segura ou uniforme. Uma embreagem combinada é projetada para travar na geometria específica da âncora, distribuindo a carga corretamente e evitando deslizamento durante a coleta.
Quanto tempo após a fundição um elemento pré-moldado pode ser levantado?
Isso depende da mistura do concreto e do método de cura, mas os elementos geralmente são retirados do molde quando atingem uma resistência inicial específica definida na análise de levantamento, que está bem abaixo da resistência projetada para 28 dias.
O que causa fissuras durante o levantamento de pré-moldados?
As causas mais comuns são o levantamento antes que o concreto atinja a resistência adequada, o uso de âncoras posicionadas incorretamente para o formato do elemento ou a aplicação de ângulos de amarração irregulares que concentram a tensão em um ponto em vez de distribuí-la uniformemente.
As âncoras de elevação pré-moldadas são reutilizáveis?
Não, as âncoras embutidas permanecem permanentemente fundidas no concreto. A parte reutilizável do sistema são as ferragens externas, embreagens, vigas espalhadoras e correntes de cordame, que são usadas repetidamente em muitos içamentos diferentes.
Qual é a diferença entre uma âncora de elevação e um inserto de elevação?
Os termos são frequentemente usados de forma intercambiável, mas geralmente uma âncora refere-se a um elemento de aço moldado com uma cabeça formada, enquanto uma inserção refere-se mais frequentemente a um encaixe roscado no qual um olhal de elevação tipo parafuso separado é aparafusado no local.
Todos os elementos pré-moldados precisam de uma viga espalhadora?
Não, as vigas espalhadoras são usadas principalmente para elementos longos ou largos onde uma escolha de ponto único criaria ângulos de cabo excessivos ou distribuição desigual de carga. Peças mais curtas ou mais compactas são frequentemente levantadas com uma corrente simples de múltiplas pernas.
Como é decidida a localização das âncoras de içamento?
As posições de ancoragem vêm de uma análise de içamento que leva em consideração o peso, a forma, a resistência do concreto do elemento no momento do içamento e a sequência específica de manuseio pela qual ele passará, desde a remoção do molde até a montagem final.
Por que os ângulos da funda são tão importantes durante um levantamento?
À medida que o ângulo da eslinga se torna mais raso, a tensão transportada por cada perna do cordame aumenta acentuadamente, mesmo que o peso total não tenha mudado, o que pode sobrecarregar uma âncora que foi classificada apenas para um ângulo de coleta mais acentuado.
Os elementos pré-moldados podem ser elevados em condições de vento?
Grandes painéis planos são especialmente sensíveis ao vento, por isso os planos de montagem geralmente estabelecem um limite máximo de velocidade do vento acima do qual as operações de elevação são pausadas até que as condições melhorem.
O que acontece se uma âncora de içamento for colocada muito perto da borda de um painel?
Uma âncora colocada muito perto de uma borda livre sem reforço circundante suficiente pode fazer com que o concreto ao seu redor se rompa sob carga, razão pela qual as distâncias mínimas da borda são uma parte padrão de toda análise de içamento.
O tempo frio afeta o momento em que um elemento pré-moldado pode ser levantado?
Sim, as temperaturas frias retardam o ganho de resistência do concreto, portanto, um levantamento pode precisar ser adiado até que as amostras de teste curadas em campo confirmem que o concreto realmente atingiu a resistência necessária para aquela escolha específica.
