Una squadra in un cantiere di prefabbricazione sta per sollevare un pannello di parete da 6,4 t. Nel pannello sono inseriti quattro ancoraggi a testa sferica, quindi il calcolo sembra semplice: 6,4 diviso quattro fa 1,6 t per ancoraggio, e gli ancoraggi da 2,5 t nella scaffalatura dovrebbero essere più che sufficienti. Il pannello si solleva di 300 mm e un ancoraggio tira fuori un cono di cemento dalla facciata. L'ancora stessa non è danneggiata. Il cemento attorno non lo era.
Il divario tra il numero stampato sull'ancoraggio e il carico effettivamente trasportato dal pannello è il luogo in cui si verificano la maggior parte dei problemi di sollevamento. Un ancoraggio da 2,5 t pesa solo 2,5 t in una serie di condizioni definite: una resistenza minima del calcestruzzo al momento del sollevamento, una distanza minima dal bordo, una spaziatura minima, una direzione di trazione definita e una frizione che si posiziona correttamente sulla testa. Cambiando una condizione, la capacità reale potrà restare molto al di sotto dell’etichetta.
Quella che segue è una guida pratica su come vengono scelti gli ancoraggi di sollevamento per calcestruzzo, come devono essere lette le tabelle di carico, quali dettagli sfuggono in cantiere e cosa includere in una richiesta quando si acquistano ancoraggi, frizioni e gli accessori magnetici che li trattengono nello stampo.
La risposta breve: la capacità è il minore di due numeri
La capacità di un ancoraggio di sollevamento viene decisa da quale parte cede per prima, l'ancoraggio in acciaio o il cemento attorno ad esso.
- Nel calcestruzzo resistente, spesso e ben confinato, l'acciaio di ancoraggio di solito prevale. La testa o regge oppure no.
- Nel calcestruzzo giovane, nei pannelli sottili o negli ancoraggi posizionati vicino a un bordo libero, è il calcestruzzo a governare. L'ancora sopravvive al sollevamento, ma se ne va con un cono del pannello attaccato.
In pratica, il carico utile di un ancoraggio di sollevamento gettato in opera è sempre il minore tra la capacità dell'acciaio e la capacità di strappo del calcestruzzo, valutata in base alla resistenza del calcestruzzo esistente quando il gancio della gru si tende. Tutto il resto in un catalogo è una nota a piè di pagina di quella frase.
Tre domande decidono quasi ogni selezione e vale la pena rispondere per iscritto prima di ordinare un'ancora:
- Quanto pesa l'elemento e in che misura le ancore condivideranno quel peso in modo non uniforme?
- Quale forza concreta avrà il pannello al momento della revoca e non a 28 giorni?
- In quale direzione agirà il carico e quanta amplificazione dinamica deriva dal recupero del gioco?
Un'ancora dimensionata solo rispetto al peso dell'elemento risponde solo alla prima domanda. Ecco perché due stabilimenti possono acquistare la stessa ancora da 5 t e ottenere risultati molto diversi.
Lettura della tabella di carico: i dettagli che impostano la reale classe di carico
La maggior parte delle richieste inizia con un peso e si ferma a una classe di carico. Le differenze tra i fornitori risiedono nelle ipotesi sotto la cifra principale e tali ipotesi sono raramente stampate su un preventivo. Un catalogo può indicare una resistenza minima del calcestruzzo di 15 N/mm2 al sollevamento, un altro può assumere 20 N/mm2. Uno può assumere una trazione puramente assiale, un altro può ammettere un piccolo angolo. Confrontare le classi di carico nudo tra due marchi è quindi una scorciatoia inaffidabile.
| Classe di carico | Lunghezza tipica dell'ancora | Spessore minimo tipico del pannello | Elemento tipico |
|---|---|---|---|
| 1,3 t | da 90 a 120 mm | da 100 a 120 mm | Muri sottili, rampe di scale, colonnine |
| 2,5 t | da 130 a 170 mm | da 120 a 140 mm | Pannelli murali, travi, colonne |
| 5,0 t | da 180 a 230 mm | da 150 a 180 mm | Pannelli a parete di grandi dimensioni, travi a T |
| 10 t | da 250 a 320 mm | da 200 a 250 mm | Travi pesanti, elementi di ponti |
| 20 t | da 350 a 470 mm | 300 mm e oltre | Travi, massicce unità prefabbricate |
Dietro quel tavolo siedono altre cinque figure che decidono se la classe scelta regge nella pratica. La resistenza minima del calcestruzzo al sollevamento, la distanza minima dal bordo, la distanza minima tra gli ancoraggi, il fattore di riduzione per una trazione non assiale e il fattore dinamico applicato al sollevamento. Richiedili tutti e cinque per iscritto. Un fornitore che non riesce a produrli in un unico documento è un fornitore che lascerà a te il calcolo.
Un’altra abitudine che vale la pena adottare: progettare come se solo due ancore sostenessero il carico, anche quando ne vengono gettate quattro. I pannelli prefabbricati sono raramente perfettamente piatti e un pannello leggermente arcuato trasferisce la maggior parte del carico su due ancoraggi mentre gli altri due rimangono quasi inattivi. Questa è una pratica standard in molti cantieri di prefabbricati ed è l'assicurazione più economica disponibile.
Ancoraggi di montaggio, ancoraggi a due fori e frizioni di sollevamento
Tre componenti formano un sistema di sollevamento gettato in opera e ognuno risolve una parte diversa del problema.
Ancoraggi di montaggio a testa sferica per picconi verticali dritti
Un ancoraggio di montaggio a testa sferica viene gettato nell'elemento con la sua testa rotonda posizionata in una rientranza poco profonda sulla superficie del calcestruzzo. Una frizione ad anello cade sopra la testa, si innesta meccanicamente e tira lungo l'asse dell'ancora. Questa è la scelta più rapida e prevedibile in un impianto di prefabbricazione, motivo per cui è la scelta predefinita per pannelli a parete, colonne e travi che vengono sollevati verticalmente dal pianale.
Ancoraggio per l'erezione L'ancoraggio per montaggio è uno strumento specializzato progettato per il sollevamento e il fissaggio di elementi prefabbricati in calcestruzzo durante il trasporto, l'installazione e l'assemblaggio. Prodotto da... Visualizza il prodotto → Ancoraggi a due fori per ribaltamento, rotazione e imbracatura
Un ancoraggio a due fori è una piastra piatta in acciaio con due aperture, fusa a filo o leggermente incassata. Attraverso la piastra passa un'imbracatura o un grillo di fune metallica, che consente all'elemento di ruotare di 90 gradi senza forzare il carico in una testa progettata per una trazione assiale. Quando un pannello deve essere inclinato da piano a verticale o capovolto per la finitura, un ancoraggio a due fori offre la flessibilità che un ancoraggio a testa sferica non può offrire. Inoltre, distribuisce il carico su una piastra saldata o forgiata più lunga, adatta a elementi più spessi e pesanti.
Ancoraggio a due fori Breve descrizione del prodotto Visualizza il prodotto → Frizioni di sollevamento: la metà riutilizzabile che si usura
Le ancore rimangono nel cemento. Le frizioni restano in cantiere e tornano al lavoro centinaia di volte. Ciò rende la frizione la parte mobile del sistema e le parti mobili si usurano. La profondità di impegno, la forza della molla, la condizione del perno e qualsiasi deformazione nel raggio di carico modificano il percorso del carico tra il gancio della gru e il calcestruzzo. Una frizione che si innesta solo parzialmente concentra il carico su una piccola zona della testa, e la rottura che ne deriva sembra un difetto dell'ancora, anche se l'ancora non è mai stata caricata come previsto.
Forza concreta nel sollevamento: la nota a piè di pagina dietro la maggior parte dei fallimenti
Ecco il confronto che cambia il modo in cui la maggior parte delle persone legge una tabella di carico. La capacità di rottura del calcestruzzo varia all'incirca con la radice quadrata della resistenza alla compressione, la relazione utilizzata nella progettazione di rottura del calcestruzzo. Lasciando cadere il calcestruzzo da 30 N/mm2 a 15 N/mm2 al momento del sollevamento, la capacità controllata dal calcestruzzo non si dimezza, ma scende a circa il 71% del valore della tabella (la radice quadrata di 0,5). Su un'ancora da 2,5 t nominali che lascia circa 1,77 t di portata reale, per la stessa ancora, nello stesso pannello, con la stessa gru.
Gli impianti di prefabbricazione si sollevano presto, a volte entro 10-14 ore dal getto, e ciò è normale e accettabile purché siano soddisfatte le condizioni di resistenza nella tabella di carico. Il problema è che un unico regime di cura non produce un unico punto di forza. Un pannello polimerizzato a vapore al centro di uno stampo in batteria può raggiungere da 25 a 35 N/mm2 durante la notte, mentre un pannello colato contemporaneamente in un angolo freddo del cantiere può raggiungere da 8 a 12 N/mm2. Stesso mix, stesso turno, capacità di sollevamento molto diversa.
Cubi o cilindri stagionati accanto all'elemento sono l'unica misura onesta e dovrebbero essere testati al momento del sollevamento anziché dopo 28 giorni. Un'abitudine lavorativa utile è quella di contrassegnare la forza di sollevamento richiesta sullo stampo e di trattenere la gru finché il campione non lo supera, indipendentemente da come viene eseguito il turno. Sollevare un pannello un'ora prima è la strada più comune verso il cedimento del cono di cemento e lascia un'ancora che sembra nuova di zecca accanto a un cratere di fronte agli elementi.
Distanza dal bordo, spaziatura e spessore del pannello
Ogni tabella di ancoraggio pubblica tre numeri di layout e la distanza dal bordo è quella su cui si discute, solitamente perché l'ancora appare più ordinata più vicino all'angolo.
Per un ancoraggio di classe 5 t, le distanze dal bordo minime pubblicate tipiche rientrano nell'intervallo compreso tra 150 e 250 mm e crescono con la classe di carico perché il cono di cemento che resiste alla trazione necessita di spazio per svilupparsi. Una trazione che agisce parallelamente a un bordo libero è l'orientamento peggiore dell'intero sistema, e i cataloghi normalmente applicano una forte riduzione o rifiutano completamente la disposizione. Se la geometria dell'elemento non consente la distanza minima dal bordo, la disposizione di sollevamento deve cambiare: più ancoraggi di classe inferiore, una diversa posizione dell'ancoraggio o un telaio di sollevamento che mantenga il carico assiale.
La spaziatura funziona allo stesso modo. Due ancoraggi posti a 300 mm di distanza non forniscono il doppio della capacità di un ancoraggio, perché i loro coni di cemento si sovrappongono e lo stesso volume di cemento resiste ad entrambi i carichi. Le tabelle tipiche richiedono una spaziatura minima espressa in millimetri per classe di carico o come multiplo della lunghezza dell'ancoraggio e il requisito diventa più severo all'aumentare della classe di carico.
Lo spessore del pannello dipende dalla lunghezza dell'ancoraggio più la copertura inferiore, generalmente da 20 a 30 mm. Tagliare un ancoraggio più corto per adattarlo a un pannello più sottile rimuove esattamente l'incasso che fornisce la capacità. Quando è necessario sollevare una parete di 120 mm, la risposta è un ancoraggio corto progettato per elementi sottili, non un ancoraggio standard con 60 mm di rettifica all'estremità.
Fissaggio dell'ancora nello stampo senza spostarlo
Un ancorante che si sposta di 15 mm durante la vibrazione è un ancorante diverso per quanto riguarda il calcestruzzo, perché la distanza dal bordo misurata non è più quella del disegno. Il fissaggio magnetico risolve questo problema in modo pulito. I magneti inseriti tengono saldamente il gambo o la piastra dell'ancora di sollevamento contro la faccia dello stampo, in modo che i vibratori interni li passino sopra senza trascinare l'ancora fuori posizione. La tolleranza di posizione nella maggior parte dei lavori prefabbricati è dichiarata come più o meno da 5 a 10 mm ed è verificata dopo il getto anziché presupposta.
Inserisci i magneti Il magnete ad inserto viene utilizzato nelle strutture di produzione di calcestruzzo prefabbricato per formare spazi liberi nei pezzi in lavorazione per fissare gli inserti in calcestruzzo. I magneti inseriti sono utilizzati in ... Visualizza il prodotto → La rientranza della testa merita la stessa attenzione. Se la pasta di cemento penetra nella rientranza durante il getto, la frizione non può posizionarsi completamente in profondità e il carico si deposita su una frazione della testa. Controllolare che il formatore dell'incavo aderisca saldamente alla testa, pulirlo ad ogni ciclo e respingere qualsiasi ancoraggio la cui cavità sia riempita di cemento indurito anziché cercare di scheggiarlo sul letto. Per uno sguardo più attento alla meccanica, c'è un'utile spiegazione di come i magneti inseriti mantengono l'attrezzatura di sollevamento negli stampi prefabbricati che copre il posizionamento, la forza del magnete e il rilascio.
Modalità di fallimento e cosa le innesca
| Modalità di fallimento | Innesco tipico | Control |
|---|---|---|
| Rottura del cono di cemento | Sollevamento al di sotto della resistenza minima indicata o ancoraggio fissato all'interno della distanza minima dal bordo | Provare i cubi al momento del sollevamento; segnare la distanza minima dal bordo sul disegno dello stampo |
| Frattura dell'acciaio dell'ancora | Sovraccarico, classe di carico errata o trazione obliqua il tavolo non copre | Dimensioni sul peso reale dell'elemento con condivisione irregolare e fattori dinamici; applicare riduzioni angolari |
| Pull-out con danni alla testa | Un'ancora sottodimensionata o un'ancora tagliata corta per adattarsi a un pannello sottile | Mantenere l'integrazione completa; specificare un ancoraggio per pannello sottile invece di accorciarne uno standard |
| Rilascio della frizione sotto carico | Una frizione usurata, una testa non completamente posizionata o cemento nell'incavo della testa | Ispezionare le frizioni a ciclo fisso; pulire la rientranza; non utilizzare mai una frizione parzialmente innestata |
| Ancora fuori posizione | Un inserto magnetico spostato dalla vibrazione o uno stampo cambiato senza aggiornare la posizione | Fissare saldamente i magneti contro la superficie della forma e misurare la posizione dopo il getto |
| Scheggiatura attorno alla rientranza | Presa improvvisa del carico senza pretensione | Recuperare lentamente il gioco prima che il pannello lasci il letto di colata |
Si noti come pochi di questi guasti siano causati dall'acciaio stesso dell'ancoraggio. La maggior parte di essi risiede nel cemento, nel layout o nell'hardware riutilizzabile, il che significa che la maggior parte di essi è prevenibile con documenti e una lista di controllo piuttosto che con un'ancora più pesante.
Ispezione, riutilizzo e stoccaggio
Gli ancoraggi gettati in opera sono articoli monouso. Niente di un'ancora incorporata è progettata per un secondo getto, e un'ancora che è stata tirata al limite non dovrebbe essere più considerata attendibile, anche se sembra invariata.
Frizioni, imbracature, girelle e grilli sono riutilizzabili, motivo per cui necessitano di una routine di ispezione scritta anziché di uno sguardo prima del turno. Controlla la profondità di innesto rispetto alla dimensione della nuova parte, cerca un perno piegato o bloccato, una molla stanca, crepe nel raggio di carico e vernicia abbastanza spesso da nascondere la distorsione. Sostituire in base a un limite di usura fisso anziché dopo un guasto e registrare la data di sostituzione sull'unità.
Lo stoccaggio è un piccolo dettaglio di grande effetto. Mantenere gli ancoraggi asciutti e nei gruppi di classe di carico originali, poiché una scatola mista è uno dei modi più semplici per posizionare un'ancora da 2,5 t dove era prevista un'ancora da 5 t. Una leggera ruggine superficiale su una testata non è automaticamente un rifiuto, ma dovrebbe essere pulita e controllata prima che la frizione entri in funzione. Tutto ciò che è piegato, rotto o deformato finisce nel cestino dei rottami, non sullo scaffale.
Cosa confermare prima di effettuare un ordine
Una richiesta sugli ancoraggi di sollevamento che risponde ai seguenti punti solitamente restituisce una classe di carico utilizzabile nella prima risposta, invece di tre serie di domande sullo spessore del pannello.
- Peso dell'elemento, più la tolleranza per la condivisione irregolare tra gli ancoraggi.
- Resistenza concreta al momento del sollevamento, ricavata dal programma di produzione anziché dalla cifra di 28 giorni.
- Distanza minima dal bordo e spaziatura disponibile sul pannello reale, non su un disegno idealizzato.
- Lunghezza dell'ancoraggio rispetto allo spessore del pannello, compreso il coperchio inferiore.
- Direzione di trazione durante il sollevamento, la rotazione e l'erezione, con i fattori angolari applicati.
- Diametro della testa e modello esatto di frizione adatta ad essa, come riferimento incrociato sull'ordine.
- La tabella di carico per iscritto, comprese le riduzioni di resistenza e angolo.
- Disegni dimensionali con tolleranze e se il formatore per incasso è fornito con l'ancorante.
- Tempi di consegna dei campioni e del lotto e modalità di imballaggio degli ancoranti per classe di carico.
- Disponibilità di frizioni sostitutive e pezzi di ricambio dalla stessa fonte.
Gli impianti che utilizzano diverse famiglie di elementi di solito trovano più economico standardizzare su due o tre classi di carico e mantenere le frizioni corrispondenti nello stesso caddy. Meno combinazioni sul letto significano meno possibilità di montare l'ancoraggio sbagliato il venerdì pomeriggio.
Domande frequenti sugli ancoraggi di sollevamento per calcestruzzo
Cos'è esattamente un ancoraggio di sollevamento per calcestruzzo?
Si tratta di un componente in acciaio fuso incorporato in un elemento prefabbricato in modo che una gru possa sollevare, girare, trasportare ed erigere tale elemento. Le due forme comuni sono gli ancoraggi di montaggio a testa sferica, che sono agganciati da una frizione ad anello, e gli ancoraggi a due fori, che accettano un'imbracatura o un grillo di fune metallica. Entrambi funzionano trasferendo il carico del gancio in un volume definito di calcestruzzo.
Di quale classe di carico ho bisogno per un pannello da 5 t?
Se vengono gettate quattro ancore e il progetto consente una condivisione non uniforme, la cifra di lavoro è di 5 t divisa per due, ovvero 2,5 t per ancora prima dei fattori dinamici e angolari. Ciò rende una classe da 2,5 t il pavimento assoluto e una classe da 5 t la scelta più tollerante, soprattutto quando il pannello sarà inclinato o la trazione non sarà perfettamente assiale. Confermare rispetto alla tabella di carico del fornitore per la decisione finale.
A quale profondità deve essere annegato un ancoraggio di sollevamento?
Qualunque sia la tabella di carico indicata per quella classe. Le lunghezze tipiche del catalogo vanno da circa 90 a 120 mm per un ancoraggio da 1,3 t fino a 350-470 mm per un ancoraggio da 20 t. La profondità di ancoraggio definisce sia la capacità del calcestruzzo che lo spessore minimo del pannello, quindi non è una dimensione da regolare in cantiere.
È possibile sollevare il calcestruzzo prima che raggiunga la resistenza di 28 giorni?
SÌ. Gli elementi prefabbricati vengono normalmente smontati e sollevati entro un giorno e le tabelle di carico sono scritte per questa realtà. La condizione è che il calcestruzzo abbia raggiunto la resistenza minima dichiarata per l'ancoraggio al momento del sollevamento, verificata con cubetti o cilindri stagionati a lato dell'elemento. La cifra di 28 giorni non ha quasi nulla a che fare con la decisione di revoca.
Quanto vicino al bordo può essere posizionata un'ancora?
Mai più vicino al minimo pubblicato, e quel minimo aumenta con la classe di carico. Per un ancoraggio di classe 5 t, le distanze dal bordo minime pubblicate tipiche sono comprese tra 150 e 250 mm. Se la geometria del pannello non lo consente, deve cambiare la disposizione di sollevamento piuttosto che la distanza dal bordo, perché una trazione parallela ad un bordo libero è il caso meno tollerante dell'intero sistema.
Gli ancoraggi di sollevamento sono riutilizzabili?
Le ancore stesse non lo sono, perché sono gettate nel cemento e restano lì. Le frizioni, i grilli e le imbracature sono riutilizzabili e sono le parti che necessitano di un ciclo di ispezione documentato e di sostituzione al limite dell'usura anziché dopo un guasto.
Cosa succede quando si indossa una pochette?
La profondità di innesto diminuisce, il carico si concentra su un'area più piccola della testa e la frizione può rilasciare mentre il pannello è in aria. Confrontare la dimensione dell'innesto con la cifra del nuovo pezzo ad ogni ispezione e trattare qualsiasi frizione che non supera il controllo come rottame.
L'angolo di tiro cambia davvero la capacità?
Lo fa, e spesso più del previsto. La capacità è massima quando il carico agisce lungo l'asse dell'ancoraggio. Quando la trazione si allontana da quell'asse, la capacità diminuisce e la maggior parte dei cataloghi pubblica fattori di riduzione o richiede una classe di carico maggiore. A meno che non sia certo che un sollevamento sia assiale, i fattori angolari rientrano nel calcolo.
Quanti ancoraggi deve avere un pannello?
Due è il minimo normale e quattro è comune su elementi più grandi o più flessibili, perché dà alla gru un maggiore controllo sul pannello mentre lascia il pianale. Un numero maggiore di ancoraggi non divide il carico in modo uniforme, quindi il progetto normalmente consente che una parte del carico venga trasportata da un numero inferiore di ancoraggi rispetto al numero totale gettato.
Cosa devo inviare a un fornitore per una raccomandazione accurata?
Un disegno del pannello con lo spessore, il peso dell'elemento, la resistenza del calcestruzzo al sollevamento, le distanze dai bordi disponibili, la direzione di trazione e il numero di frizioni richieste. Quel singolo pacchetto è solitamente sufficiente per ricevere una raccomandazione sulla classe di carico e un riferimento della frizione corrispondente senza tirare a indovinare.
Due cose comportano rischi in un ascensore prefabbricato e nessuna delle due è il numero stampato sulla scatola di ancoraggio. Il cemento deve essere abbastanza resistente quel giorno e la frizione deve innestare la testa come quando era nuova. Se li scegliete bene, un'ancora da 2,5 t farà esattamente quello che dice la tabella.
La routine pratica è breve. Confermare la resistenza concreta al momento del sollevamento anziché a 28 giorni. Mantieni l'ancora entro la distanza e la spaziatura dal bordo pubblicate. Mantenere l'ancoraggio nello stampo con un magnete che non si muova sotto vibrazione. Registrare l'usura della frizione rispetto a un valore fisso. Standardizzare un numero limitato di classi di carico in modo che il letto non possa essere caricato con quello sbagliato.
Esegui queste cinque cose e la tabella di carico diventerà un documento utilizzabile anziché un foglio di marketing. Saltateli e l'ancora sembrerà ancora perfetta dopo il sollevamento, situata in un cratere che nessuno si aspettava.
