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Guia de fio de amarração de vergalhão: sistema de elevação para concreto pré-moldado

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Guia de fio de amarração de vergalhão: sistema de elevação para concreto pré-moldado

O que o fio de amarração de vergalhão realmente faz na construção de concreto pré-moldado

O fio de amarração do vergalhão mantém as gaiolas de aço de reforço unidas durante a colocação e cura do concreto. Na produção de concreto pré-moldado, esse trabalho não termina na concretagem – ele afeta diretamente o desempenho seguro de um sistema de elevação para concreto pré-moldado quando o elemento sai do leito de fundição. Uma gaiola mal amarrada se desloca sob vibração, deixa os vergalhões fora de posição e reduz a profundidade de assentamento das âncoras de elevação fundidas. O resultado é um inserto de elevação que não consegue suportar sua carga nominal.

A resposta curta: o arame de amarração de vergalhão é uma ferramenta de suporte estrutural, não apenas um material de limpeza. Em fábricas de pré-moldados que fabricam painéis de parede, tês duplos, colunas e vigas, a bitola do fio de amarração, o padrão de torção e o espaçamento entre amarrações influenciam se a gaiola de reforço permanece fiel às tolerâncias do projeto durante todo o ciclo de fundição. Uma gaiola que se mova até 10 mm da sua posição projetada pode comprometer a cobertura sobre uma âncora de alça de elevação e reduzir a capacidade efetiva de extração por uma margem mensurável.

Este artigo cobre o quadro completo: tipos e especificações de fios, como o fio de amarração interage com o hardware de elevação pré-moldado, padrões práticos de amarração para diferentes geometrias de elementos, dados de carga importantes no local e a estrutura de conformidade que rege a seleção de cabos e o projeto do sistema de elevação.

Tipos de arame de amarração de vergalhão e suas especificações

Nem todos os fios de amarração são iguais. As diferenças entre os produtos são significativas quando você trabalha dentro de um molde pré-moldado onde as tolerâncias são restritas e a gaiola de reforço deve manter sua geometria sob a pressão de uma concretagem que pode atingir uma vazão de vários metros cúbicos por minuto.

Fio de amarração recozido preto

O fio recozido preto é o fio de amarração de vergalhão mais utilizado em todo o mundo. É produzido trefilando fio de aço de baixo carbono e depois recozindo-o em temperaturas entre 650 °C e 750 °C para restaurar a ductilidade perdida durante o processo de trefilação. O processo de recozimento deixa uma superfície de óxido escuro - portanto, "preta" - e torna o fio macio o suficiente para ser torcido facilmente com a mão ou com uma pistola de amarrar, sem quebrar.

Os medidores padrão usados em trabalhos pré-moldados variam de Calibre 16 (1,6 mm de diâmetro) a calibre 18 (1,2 mm de diâmetro) . A resistência à tração normalmente fica entre 350 MPa e 550 MPa. O alongamento na ruptura é geralmente de 20% ou mais, o que permite que o fio se enrole de maneira limpa em torno das barras que se cruzam, sem fraturar. Os pesos de bobina comumente disponíveis são carretéis de 1 kg, 5 kg e 25 kg, sendo 25 kg o padrão para linhas de produção de plantas pré-moldadas.

Fio de amarração galvanizado

O arame galvanizado carrega um revestimento de zinco aplicado por imersão a quente ou eletrogalvanização. O arame galvanizado por imersão a quente tem uma espessura de revestimento de 45 a 85 mícrons , enquanto o fio eletrogalvanizado é mais fino, de 5 a 25 mícrons. Em concreto pré-moldado destinado a ambientes marinhos, estruturas costeiras ou infraestruturas expostas a sais descongelantes, o arame galvanizado é especificado para evitar manchas de ferrugem que podem penetrar na superfície dos elementos arquitetônicos.

O fio galvanizado é mais rígido que o fio recozido preto da mesma bitola. Isto não é um problema para a amarração manual, mas pode causar problemas com pistolas de amarração automáticas calibradas para fios mais macios. Os operadores geralmente diminuem um tamanho de bitola – de bitola 16 para bitola 18 – ao mudar para arame galvanizado para manter a compatibilidade da máquina.

Fio de amarração de aço inoxidável

Os fios de amarração de aço inoxidável grau 304 e grau 316 são usados em aplicações pré-moldadas especiais onde a resistência à corrosão a longo prazo é crítica - estruturas offshore, estações de tratamento de água e painéis arquitetônicos premium onde a qualidade da superfície deve permanecer impecável por décadas. O fio inoxidável é mais duro que o fio recozido preto; a resistência à tração pode exceder 700 MPa . Amarrar à mão é mais exigente e as luvas são essenciais porque as pontas dos fios são mais afiadas e o retorno elástico é mais pronunciado.

Fio de amarração revestido de PVC

O fio revestido de PVC é ocasionalmente usado em trabalhos pré-moldados onde a ponta do fio não deve entrar em contato com a face do molde e deixar uma marca de ferrugem na superfície exposta do elemento. O revestimento fornece isolamento elétrico e evita o contato direto metal com metal com a fôrma de aço. A espessura típica do revestimento é de 0,3 mm a 0,5 mm. Este é um produto de nicho, mas vale a pena conhecer para projetos arquitetônicos de pré-moldados onde o acabamento superficial é uma exigência contratual.

Tabela 1: Tipos comuns de fios de amarração de vergalhões e principais especificações para aplicações de concreto pré-moldado
Tipo de fio Diâmetro (mm) Resistência à tração (MPa) Alongamento (%) Uso típico
Preto recozido 1,2 – 1,6 350 – 550 ≥ 20 Pré-moldados gerais, elementos estruturais
Galvanizado 1,2 – 1,6 400 – 600 15 – 20 Pré-moldados marítimos, costeiros e arquitetônicos
Aço inoxidável 1,0 – 1,6 600 – 800 10 – 15 Offshore, tratamento de água, arquitetura premium
Revestido com PVC 1,2 – 1,6 350 – 500 ≥ 18 Painéis arquitetônicos de face exposta

Como o fio de amarração do vergalhão se conecta a um Sistema de Elevação para Concreto Pré-moldado

Um sistema de elevação para concreto pré-moldado é um conjunto coordenado de componentes: âncoras moldadas ou laços embutidos durante a fabricação, equipamentos de elevação, como embreagens ou manilhas, vigas espalhadoras e o guindaste ou talha que fornece a força ascendente. O que une tudo isso – literalmente – é a gaiola de vergalhão à qual as âncoras estão fixadas. O arame de amarração é o meio através do qual a gaiola mantém sua forma até o momento em que o concreto é derramado ao redor das âncoras.

Quando um ponto de ancoragem sai da posição antes ou durante o vazamento, as consequências não são cosméticas. Uma alça de elevação que foi projetada para ficar a 80 mm de profundidade da superfície e termina a 55 mm de profundidade perdeu uma parte significativa de sua capacidade de extração. Dependendo da mistura de concreto e da geometria do elemento, isso pode reduzir o limite de carga de trabalho em 20% a 40% . Num painel de parede pré-moldado de 10 toneladas levantado por quatro âncoras, esse tipo de erro cria um risco real de que uma ou mais âncoras falhem sob as cargas dinâmicas envolvidas no levantamento.

Âncoras de içamento fundidas e seus requisitos de amarração

As âncoras moldadas mais comuns usadas em um sistema de elevação para concreto pré-moldado são:

  • Inserções de virola (soquetes roscados curtos fundidos nivelados com a superfície)
  • Inserções de bobina (âncoras de bobina roscadas para uso com parafusos de bobina)
  • Laços de içamento (laços de arame ou vergalhão projetando-se da superfície superior)
  • Ancoragens de placa plana com chavetas de cisalhamento embutidas na laje
  • Âncoras de placa giratória para elevação multidirecional

Cada um deles deve ser fixado mecanicamente à gaiola de vergalhões antes do vazamento. O fio de amarração do vergalhão é o método de fixação padrão. As inserções de virola são normalmente amarradas a barras adjacentes com uma gravata em forma de oito usando fio recozido preto de calibre 16, passado pelo menos duas vezes ao redor da base da inserção e torcido até ficar firme. As alças de elevação são amarradas em sua base, onde a alça sai do concreto - o fio evita que a alça seja empurrada mais profundamente pela pressão do concreto durante a vibração.

Os fabricantes de âncoras especificam os requisitos mínimos de amarração em sua documentação técnica. Halfen, Meadow Burke, Pfeifer e Leviat publicam guias de instalação que descrevem quantas amarrações são necessárias e em quais locais no corpo da âncora. Seguir estes guias não é opcional – faz parte da cadeia de garantia e responsabilidade. Usar o fio de bitola errada, um número insuficiente de torções ou pular amarras na âncora anula totalmente a certificação de capacidade nominal da âncora.

Cargas dinâmicas durante o içamento e por que a integridade da gaiola é importante

O peso estático é apenas parte da história. Um elemento pré-moldado de concreto sendo içado por um guindaste experimenta fatores de amplificação dinâmica que aumentam a carga efetiva em cada âncora. A maioria dos sistemas de elevação para padrões de engenharia de concreto pré-moldado aplica um fator dinâmico de 1,3 a 2,0 dependendo das condições de elevação. Um elemento de 5 toneladas sendo içado em um canteiro de obras com uma única âncora em condições ideais deve ter essa âncora classificada para pelo menos 6,5 toneladas para atender a um fator dinâmico de 1,3 – antes que qualquer fator de segurança seja aplicado.

Isso significa que o movimento da gaiola durante a fundição, causado por arame de amarração de vergalhão solto ou ausente, pode causar um cenário de falha do sistema de içamento, mesmo quando a âncora foi selecionada corretamente para a carga calculada. Uma gaiola bem amarrada não é um luxo – é um requisito para o caminho de carga.

Padrões de amarração para gaiolas de reforço pré-moldadas

A maneira como o arame de amarração do vergalhão é aplicado nas interseções do vergalhão afeta a rigidez da gaiola, o tempo necessário para construir a gaiola e a qualidade da montagem final. Na fabricação de concreto pré-moldado, onde a velocidade e a precisão da produção são importantes, a seleção do padrão de amarração é uma decisão prática de engenharia, não apenas um hábito de campo.

Gravata simples (gravata instantânea)

O snap tie é o empate mais rápido de executar. O fio é enrolado diagonalmente ao redor da interseção, as duas extremidades são unidas e um gancho ou alicate as torce até que o fio se morda. A contagem total de torções é normalmente de duas a três rotações completas. Esta amarração é adequada para interseções interiores não estruturais em lajes e paredes onde a função principal é a montagem da gaiola em vez do controle posicional preciso.

Gravata Figura Oito

A figura oito ou amarração de sela envolve o fio em um padrão de oito em torno de ambas as barras na interseção. Isto cria uma conexão mais estável que resiste à rotação das barras umas em relação às outras. É a gravata preferida para amarrações de âncora e para interseções próximas ao perímetro de um elemento pré-moldado onde a pressão do concreto durante a concretagem é mais alta. A gravata em forma de oito demora cerca de 30% mais tempo do que uma gravata de pressão, mas proporciona uma estabilidade posicional significativamente melhor.

Gravata Cruzada (Envoltório Duplo)

Uma amarração cruzada dobra o fio ao redor da interseção antes de torcer. Isso é usado em pontos de alta carga – cantos, áreas congestionadas e locais onde múltiplas barras convergem perto de uma âncora de içamento. Algumas especificações de pré-moldados exigem travessas a cada três interseções ao longo das barras perimetrais para manter a geometria da gaiola durante o transporte da gaiola montada da estação de amarração até o molde. Isso é importante para elementos grandes, como tees duplos e risers de estádio, onde a gaiola pode percorrer de 20 a 30 metros por guindaste antes da colocação.

Gravatas para armas de gravata

Pistolas de amarração automáticas, como Max RB441T ou Makita DTR180, implantam bobinas de fio pré-cortadas e completam uma amarração em menos de um segundo por interseção. Em grandes operações de pré-moldados, o uso da pistola de amarração reduz o tempo de amarração em 60% a 70% em comparação com a amarração manual, e a contagem de torções consistente melhora a uniformidade. A limitação é que as armas de amarração funcionam melhor em esteiras planas; em montagens de gaiolas tridimensionais com espaçamento apertado entre barras, a amarração manual continua sendo necessária em zonas congestionadas.

Tabela 2: Comparação dos padrões de arame de amarração de vergalhões usados na montagem de gaiolas de concreto pré-moldado
Padrão de gravata Velocidade relativa Estabilidade Posicional Melhor Aplicação
Gravata instantânea Rápido Moderado Intersecções de lajes interiores
Figura-Oito Moderado Alto Amarrações de âncora, barras perimetrais
Gravata Cruzada Lento Muito alto Cantos, zonas de ancoragem de elevação
Arma de gravata Muito rápido Moderado to High Montagem de esteira plana, produção em alto volume

Sistema de elevação para concreto pré-moldado: visão geral dos componentes e classificações de carga

Compreender um sistema de elevação para concreto pré-moldado significa compreender cada componente da corrente de carga, desde a âncora lançada no concreto até o gancho do guindaste no topo. Cada elo desta cadeia deve ser classificado para a mesma carga mínima. Um elo fraco em qualquer lugar do sistema define a capacidade segura do sistema.

Âncoras fundidas

As âncoras fundidas são a base de qualquer sistema de elevação para concreto pré-moldado. Sua capacidade depende da resistência à compressão do concreto no momento do içamento, da profundidade de embutimento da âncora, da distância da borda, do espaçamento entre as âncoras e do ângulo da carga aplicada. A maioria dos fabricantes publica tabelas de carga para resistências à compressão do concreto de 20 MPa, 25 MPa, 30 MPa e 40 MPa. Uma âncora de elevação típica avaliada em Limite de carga de trabalho de 5 toneladas (WLL) em concreto de 30 MPa pode ser reduzido para 3,5 toneladas se a elevação ocorrer quando o concreto atingiu apenas 20 MPa.

É por isso que as plantas pré-moldadas sempre verificam a resistência do concreto antes de liberar os elementos para içamento. Testes não destrutivos com um martelo Schmidt ou testes de extração de cubos complementares curados ao lado do elemento fornecem os dados de resistência necessários para confirmar a capacidade da ancoragem.

Embreagens e ganchos de elevação

As embreagens de içamento conectam o gancho do guindaste ou a viga espalhadora à âncora fundida. Para insertos roscados, uma embreagem rosqueada correspondente é engatada e travada antes do içamento. Para levantar alças, um gancho ou manilha passa através da alça. As embreagens devem ser compatíveis com o sistema de ancoragem – usar uma embreagem de uma família de produtos de fabricante diferente pode reduzir a capacidade nominal de conexão em até 50% porque a geometria de transferência de carga entre o corpo da embreagem e a cabeça da âncora muda.

Vigas Espalhadoras

Vigas espalhadoras são usadas quando um elemento pré-moldado tem vários pontos de ancoragem e o gancho do guindaste deve aplicar a carga verticalmente e não em ângulo. Os ângulos da tipoia são extremamente importantes: uma tipoia de duas pernas em um ângulo incluído de 60 graus entre as pernas aumenta a carga em cada perna em 15% em comparação com vertical . Em um ângulo incluído de 120 graus, cada perna carrega mais do que o peso do elemento porque a geometria trabalha contra o sistema. As vigas espalhadoras eliminam isso mantendo todas as pernas da eslinga próximas da vertical.

Para grandes elementos pré-moldados – vigas de pontes com mais de 20 metros, risers de estádios e grandes painéis de fachada pré-moldados – as vigas espalhadoras podem ser fabricadas especificamente para combinar com o layout de ancoragem de um tipo de elemento específico. Essas vigas construídas especificamente são calibradas e testadas em carga antes de entrarem em serviço.

Eslingas de cabo de aço e eslingas de corrente

As lingas de cabo de aço e as lingas de corrente são os conectores flexíveis entre a viga espalhadora e o gancho do guindaste, ou diretamente entre a âncora e o gancho em içamentos mais simples. Ambos são classificados pela WLL e estão sujeitos a redução com base no número de pernas e no ângulo da eslinga. No levantamento de pré-moldados, eslingas de corrente de quatro pernas com elos mestres são comuns porque distribuem a carga pelas quatro âncoras simultaneamente e podem ser ajustados para cargas assimétricas.

Cálculo da capacidade necessária de um sistema de elevação para concreto pré-moldado

O planejamento de içamento para concreto pré-moldado é uma tarefa de engenharia, não uma decisão do local. A sequência de cálculo segue uma lógica definida que começa com a massa do elemento e avança através de fatores dinâmicos, fatores de segurança e redução geométrica para chegar à capacidade nominal mínima necessária para cada componente do sistema de elevação.

Passo 1: Determinar a Massa do Elemento

O concreto de peso normal tem uma densidade de aproximadamente 2.400kg/m³ . As misturas de concreto leve usadas em algumas aplicações pré-moldadas podem chegar a 1.800 kg/m³. A massa do elemento é calculada a partir de desenhos de projeto. Para um painel de parede com 6 m de comprimento, 3 m de altura e 200 mm de espessura usando concreto de peso normal: 6 × 3 × 0,2 × 2.400 = 8.640 kg, ou aproximadamente 8,6 toneladas.

Passo 2: Aplicar o Fator Dinâmico

O fator dinâmico leva em conta as forças de aceleração durante a elevação do guindaste, incluindo a retirada da base de fundição e a colocação em posição. PCI (Precast/Prestressed Concrete Institute) e normas similares normalmente especificam um fator dinâmico de 1,5 para condições normais de elevação em um ambiente de planta pré-moldada e até 2,0 para içamentos de guindaste que envolvem deslocamento horizontal em longas distâncias ou içamentos em condições de vento. A aplicação de 1,5 ao painel de 8,6 toneladas resulta em uma carga dinâmica de 12,9 toneladas.

Etapa 3: Aplicar o Fator de Segurança

Os fatores de segurança para componentes do sistema de elevação são definidos por normas como EN 13155 (acessórios de elevação de carga não fixos), AS/NZS 4991 e códigos locais de guindastes e equipamentos. Para âncoras e embreagens fundidas, um fator de segurança de 4:1 acima da carga de falha nominal é comumente aplicado para chegar ao WLL. Isto já está incorporado na tabela de WLL publicada pelo fabricante da âncora, portanto o trabalho do planejador é garantir que a WLL publicada exceda a carga dinâmica.

Etapa 4: contabilizar o número de pontos de ancoragem e distribuição de carga

A carga dinâmica de 12,9 toneladas é distribuída por todos os pontos de ancoragem ativos. Se o painel de parede de 8,6 toneladas utilizar quatro âncoras dispostas simetricamente, cada âncora teoricamente carrega 3,2 toneladas. No entanto, a prática de engenharia de sistemas de elevação reconhece que a distribuição perfeita da carga em quatro pontos é improvável devido às tolerâncias na colocação da âncora e no posicionamento do gancho do guindaste. Uma suposição conservadora comum é que apenas três das quatro âncoras suportam carga ao mesmo tempo, o que significa que cada âncora deve ser classificada para 12,9 / 3 = 4,3 toneladas WLL .

Aplicação prática de arame de amarração em torno de âncoras de içamento

Aplicar o fio de amarração do vergalhão corretamente ao redor das âncoras de içamento requer mais cuidado do que amarrar interseções de barras padrão. A âncora é um componente de carga crítica e a sua posição relativamente à superfície do betão e à armadura envolvente deve ser exacta.

Procedimento de amarração da inserção da virola

As inserções de virola são soquetes roscados cilíndricos ou cônicos que ficam nivelados com a superfície do concreto. Eles são normalmente feitos de ferro ou aço dúctil e possuem uma flange de base ou barra de reforço soldada para ancoragem na massa de concreto. O procedimento do fio de amarração para uma inserção de ponteira é:

  1. Posicione o inserto no local correto na face do molde, garantindo que a abertura da rosca esteja vedada com um tampão de espuma para evitar a entrada de concreto.
  2. Passe um laço de fio recozido preto de calibre 16 através do acessório de base da inserção e ao redor da barra longitudinal mais próxima.
  3. Adicione um segundo laço de arame ao redor da barra transversal mais próxima, perpendicular à primeira.
  4. Torça bem os dois laços com uma ferramenta de gancho - no mínimo três rotações completas. Corte a cauda em 20 mm e dobre-a para evitar contato com a face do molde.
  5. Verifique se a inserção está nivelada com a face do molde – nem saliente nem rebaixada – antes de começar o vazamento.

Procedimento de amarração do laço de içamento

Os laços de içamento são laços de arame ou vergalhão formados que se projetam acima da superfície superior de um elemento pré-moldado e são enganchados por uma embreagem ou manilha de guindaste. Suas pernas embutidas devem ser amarradas para evitar que o laço seja forçado para baixo durante a vibração do concreto.

  1. Posicione o laço no local do projeto, com as pernas embutidas paralelas ou cruzando as barras de reforço principais, conforme especificado no desenho do projeto.
  2. Amarre cada perna embutida na barra de reforço mais próxima usando uma amarração em forma de oito em no mínimo dois pontos ao longo de cada perna.
  3. Se o laço tiver uma placa de base ou pé aberto, amarre a placa a pelo menos duas barras usando amarrações cruzadas.
  4. Confirme se a altura da projeção do loop acima da superfície superior corresponde ao desenho antes de despejar.

Erros comuns a evitar

  • Usando fio subdimensionado (calibre 20 ou menor) para amarrações de âncoras - o fio estica sob a pressão de vibração do concreto e permite o movimento da âncora.
  • Amarração somente a uma barra quando duas amarrações perpendiculares são especificadas – a restrição de eixo único permite a rotação.
  • Torcer demais o fio de amarração até que ele se rompa – uma amarração quebrada em uma âncora fornece restrição zero e deve ser substituída antes do vazamento.
  • Deixar longas pontas de arame que entram em contato com a face do molde - criam marcas na superfície e, em elementos arquitetônicos, manchas visíveis de ferrugem após a desmoldagem.
  • Pular amarrações em âncoras que parecem "estáveis" no molde - a vibração do concreto durante a compactação pode mover até mesmo ferragens aparentemente estáveis ​​em vários milímetros.

Padrões e conformidade para sistemas de amarração de vergalhões e sistemas de elevação pré-moldados

Tanto os fios de amarração quanto os sistemas de elevação para concreto pré-moldado são regidos por normas técnicas. A conformidade com estas normas não é opcional em projetos de construção – é uma pré-condição para cobertura de seguro, aprovação regulatória e proteção de responsabilidade do fabricante. Os padrões relevantes variam de acordo com a região, mas as principais referências são consistentes em seus requisitos.

Padrões para arame de amarração de vergalhão

  • ASTM A82/A82M (EUA): Especificação padrão para fio de aço, liso, para reforço de concreto – aplica-se ao fio usado na produção de tirantes.
  • EN 10218 (Europa): Fios de aço e produtos de arame – métodos de teste gerais, abrangendo testes de propriedades dimensionais e mecânicas.
  • GB/T 343 (China): Padrão de fio de aço de baixo carbono para uso geral, amplamente referenciado pelos fabricantes chineses de fios de amarração.
  • JIS G 3532 (Japão): Padrão de fio de aço de baixo carbono que cobre o fio a partir do qual os produtos de amarração são fabricados.

Normas para Sistemas de Elevação em Concreto Pré-Moldado

  • EN 13155:2003 A2:2009 : Acessórios de elevação de carga não fixos – requisitos de segurança para âncoras fundidas e embreagens de elevação usadas na Europa.
  • Manual de Design PCI 8ª Edição : A principal referência para projetos de concreto pré-moldado e protendido na América do Norte, incluindo um capítulo completo sobre manuseio, transporte e montagem que abrange o projeto de sistemas de elevação.
  • COMO 3850 (Austrália): Padrão de construção de concreto inclinado, que inclui requisitos para insertos de içamento, barras de primeira linha e a resistência mínima do concreto necessária antes do içamento.
  • OSHA 29 CFR 1926.753 (EUA): Abrange o uso de guindastes e torres na construção, incluindo requisitos para inspeção de equipamento e qualificação do operador que se aplicam a elevadores pré-moldados.

Na prática, a documentação de conformidade para uma operação de içamento pré-moldado inclui o plano de içamento do elemento, as tabelas WLL do fabricante da âncora referenciadas à resistência do concreto do elemento, um registro de inspeção de terceiros da instalação da âncora e a certificação do guindaste e do equipamento de amarração. O fio de amarração do vergalhão faz parte deste quadro através do registro de inspeção da gaiola, que deve confirmar se todas as âncoras foram amarradas de acordo com a especificação antes do vazamento.

Estimativas de consumo de arame de vergalhão para projetos pré-moldados

Os gerentes de projeto e as equipes de compras precisam estimar com precisão o consumo de arame de amarração de vergalhão para evitar atrasos na produção causados pela escassez de material. O consumo de fio depende do espaçamento das barras, do diâmetro das barras, da espessura do elemento e do padrão de amarração utilizado. A regra prática da indústria para trabalhos pré-moldados padrão é 8 a 12 kg de arame de amarração por tonelada de aço de reforço . Para gaiolas bem espaçadas em elementos estruturais com espaçamento curto entre barras (centros de 100 mm), o consumo pode chegar a 15 kg por tonelada.

Exemplo resolvido: produção de painéis de parede pré-moldados

Uma fábrica de pré-moldados que produz 50 painéis de parede por semana, cada um contendo 180 kg de aço de reforço, utiliza 50 × 180 = 9.000 kg de vergalhão por semana. A uma taxa de consumo de 10 kg de arame de amarração por tonelada de vergalhão, a necessidade semanal de arame de amarração é 90kg . Em bobinas de 25 kg, são aproximadamente 4 bobinas por semana. A maioria das fábricas de pré-moldados mantém um estoque regulador de 2 a 4 semanas, portanto o estoque permanente seria de 8 a 16 bobinas de fio recozido preto calibre 16 para esse volume de produção.

Quando as pistolas de amarração são introduzidas, o consumo aumenta ligeiramente porque a máquina aplica uma torção consistente com um comprimento de fio definido por amarração, e o operador tende a amarrar mais interseções do que um trabalhador que amarra manualmente faria ao mesmo tempo. Planeje um Aumento de 10% a 15% no consumo de fio durante a transição da operação de amarração manual para operação com pistola de amarração.

Pontos de verificação de controle de qualidade antes de içar um elemento pré-moldado

Um processo sistemático de controle de qualidade que cubra tanto o trabalho dos fios de amarração do vergalhão quanto os componentes do sistema de elevação é essencial antes que qualquer elemento pré-moldado deixe o leito de fundição. A lista de verificação a seguir reflete o que as fábricas de pré-moldados bem executadas usam antes de liberar um elemento para içamento.

Antes da concretagem

  • Todas as âncoras de içamento são amarradas à gaiola nos locais especificados usando a bitola de fio e o padrão de amarração especificados.
  • As posições das âncoras foram verificadas em relação ao desenho do projeto – posições horizontais e verticais com tolerância de ±5 mm.
  • Tampões de espuma ou tampas de plástico estão colocados em todas as inserções roscadas.
  • Os espaçadores de cobertura (cadeiras e espaçadores de amarração) são instalados no espaçamento correto para manter a profundidade da cobertura em todas as barras, inclusive perto dos pontos de fixação da âncora de içamento.
  • Inspeção da gaiola assinada pelo inspetor de CQ e registrada.

Depois de descascar, antes de levantar

  • Resistência à compressão do concreto confirmada por testes – a resistência mínima para içamento conforme especificada pelo fabricante da âncora é atendida.
  • Todas as roscas de ancoragem foram limpas e verificadas – as embreagens podem ser engatadas e travadas.
  • Componentes do sistema de elevação (embreagens, eslingas, viga espalhadora) inspecionados e dentro dos prazos de serviço.
  • Carga de trabalho segura do guindaste confirmada para o raio de elevação e massa do elemento.
  • Plano de içamento revisado e reconhecido pelo operador do guindaste e supervisor de içamento.

Seleção de arame de amarração de vergalhão para diferentes ambientes pré-moldados

A seleção do fio não é uma decisão única. O ambiente no qual o elemento pré-moldado servirá, os requisitos de qualidade da superfície e o método de produção influenciam o tipo e a bitola do fio apropriados.

Pré-moldados Estruturais para Edifícios

Pilares, vigas, lajes e painéis de parede padrão para edifícios em ambientes não agressivos: Fio de amarração recozido preto calibre 16 em bobinas de 25 kg. Amarras de encaixe para interseções internas, amarrações em forma de oito em barras perimetrais e posições de ancoragem. O uso da pistola de amarração é incentivado para elementos de esteira plana (lajes, painéis) para melhorar a velocidade e a consistência.

Infraestrutura e Pré-moldados Marítimos

Vigas de pontes, defensas marítimas, painéis de paredão e infraestrutura costeira: fio galvanizado a quente de calibre 16 . A galvanização evita o vazamento de ferrugem pela superfície do concreto, o que é importante tanto esteticamente quanto para durabilidade a longo prazo em ambientes carregados de cloreto. Onde for usado reforço de aço inoxidável (zonas marítimas altamente agressivas), o fio de amarração de aço inoxidável de grau correspondente é especificado para evitar corrosão galvânica no ponto de contato do fio com a barra.

Fachadas pré-moldadas arquitetônicas

Painéis de agregados expostos, fachadas de concreto polido e elementos de suporte de concreto reforçado com fibra de vidro (GFRC): arame revestido de PVC ou galvanizado, com manejo cuidadoso da cauda do arame. Todas as pontas dos fios devem apontar para longe da face exposta e ser dobradas a uma distância mínima de 15 mm de qualquer face do molde. Algumas especificações arquitetônicas de pré-moldados exigem uma aprovação de inspeção positiva de que nenhum fio de aço desencapado esteja a 25 mm da superfície fundida.

Pré-moldado em condições de clima frio

O fio recozido preto torna-se ligeiramente mais frágil em condições frias. Em temperaturas abaixo de 0 °C, o pré-aquecimento da bobina de arame ou o trabalho em uma sala de fundição aquecida reduzem o risco de rompimento do arame durante a amarração. A redução do alongamento em temperaturas de congelamento é modesta - normalmente 2% a 4% menor do que a 20 °C - mas em climas muito frios (abaixo de -10 °C), mudar para um fio com especificação de alongamento mais alta ou diminuir uma bitola é uma precaução sensata.

Transporte e manuseio no local: onde o trabalho do fio de amarração é testado

A qualidade do trabalho do arame de amarração da gaiola de vergalhão é testada não apenas durante a elevação da base de fundição, mas durante todo o transporte e sequência de instalação no local. Um elemento pré-moldado pode ser içado até quatro vezes antes da instalação final: elevação da desmoldagem, transferência para armazenamento, carga no caminhão e colocação final. Cada elevador submete o sistema de elevação de concreto pré-moldado a cargas dinâmicas. Entre os içamentos, o elemento é transportado em um caminhão-plataforma ou carregadeira baixa, onde a vibração da estrada aplica uma carga cíclica ao concreto ao redor dos insertos de ancoragem.

Elementos com gaiolas mal amarradas que permitiram o movimento da gaiola durante a fundição podem apresentar rachaduras ao redor dos locais de ancoragem após o transporte, mesmo que o primeiro levantamento pareça bem-sucedido. Microfissuras se propagam sob carregamento cíclico e podem causar arrancamento da âncora em cargas abaixo da CMT nominal. É por isso que a documentação de inspeção da gaiola acompanha o elemento – se algum dano for descoberto no local, o registro de inspeção é o ponto de partida para a investigação.

A cadeia de fornecimento de pré-moldados é tão confiável quanto a etapa mais fraca do controle de qualidade. O trabalho com arame de amarração de vergalhões está no início dessa cadeia, mas seus efeitos se propagam até a instalação final. Acertar desde o início - tipo de fio correto, bitola correta, padrão de amarração correto e amarração correta da ancoragem - é o investimento de controle de qualidade mais econômico na produção de concreto pré-moldado.