Guida del filo per armature: sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato

Cosa fa effettivamente il filo di armatura nelle costruzioni in calcestruzzo prefabbricato

Il filo di collegamento dell'armatura tiene insieme le gabbie di acciaio di rinforzo durante il posizionamento e la stagionatura del calcestruzzo. Nella produzione di calcestruzzo prefabbricato, questo lavoro non si ferma al getto: influisce direttamente sul fatto che un sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato funzioni in modo sicuro quando l'elemento lascia il letto di getto. Una gabbia mal fissata si sposta sotto le vibrazioni, lascia le armature fuori posizione e riduce la profondità di ancoraggio degli ancoraggi di sollevamento gettati in opera. Il risultato è un inserto di sollevamento che non può sostenere il carico nominale.

La risposta è breve: il filo di collegamento per armature è uno strumento di supporto strutturale, non solo un materiale per la pulizia. Negli impianti di prefabbricazione che producono pannelli per pareti, doppi T, colonne e travi, il calibro del filo di collegamento, lo schema di torsione e la spaziatura dei tiranti contribuiscono a determinare se la gabbia di rinforzo rimane fedele alle tolleranze di progettazione durante tutto il ciclo di getto. Una gabbia che si sposta anche di 10 mm dalla sua posizione di progetto può compromettere la copertura su un ancoraggio del circuito di sollevamento e ridurre l'effettiva capacità di estrazione di un margine misurabile.

Questo articolo copre il quadro completo: tipi e specifiche dei cavi, come il cavo di collegamento interagisce con l'hardware di sollevamento prefabbricato, modelli pratici di ancoraggio per diverse geometrie degli elementi, dati di carico importanti in cantiere e il quadro di conformità che regola sia la selezione dei cavi che la progettazione del sistema di sollevamento.

Tipi di fili di collegamento per armature e relative specifiche

Non tutti i fili di collegamento sono uguali. Le differenze tra i prodotti sono significative quando si lavora all'interno di uno stampo prefabbricato dove le tolleranze sono ristrette e la gabbia di rinforzo deve mantenere la sua geometria sotto la pressione di un getto di calcestruzzo che può raggiungere una portata di diversi metri cubi al minuto.

Filo di legatura ricotto nero

Il filo ricotto nero è il filo di collegamento per armature più utilizzato a livello globale. Viene prodotto trafilando filo di acciaio a basso tenore di carbonio e ricotturandolo poi a temperature comprese tra 650 °C e 750 °C per ripristinare la duttilità persa durante il processo di trafilatura. Il processo di ricottura lascia una superficie di ossido scuro, da qui "nera", e rende il filo abbastanza morbido da poterlo torcere facilmente a mano o con una pistola per legature senza spezzarsi.

I calibri standard utilizzati nella gamma di lavori prefabbricati vanno da Da calibro 16 (diametro 1,6 mm) a calibro 18 (diametro 1,2 mm) . La resistenza alla trazione è tipicamente compresa tra 350 MPa e 550 MPa. L'allungamento a rottura è solitamente del 20% o superiore, che è ciò che consente al filo di avvolgersi in modo pulito attorno alle barre che si intersecano senza rompersi. I pesi delle bobine comunemente disponibili sono bobine da 1 kg, 5 kg e 25 kg, dove 25 kg è lo standard per le linee di produzione di impianti prefabbricati.

Filo di legatura zincato

Il filo di collegamento zincato è dotato di un rivestimento di zinco applicato mediante immersione a caldo o elettrozincatura. Il filo zincato a caldo ha uno spessore del rivestimento di Da 45 a 85 micron , mentre il filo elettrozincato è più sottile da 5 a 25 micron. Nel calcestruzzo prefabbricato destinato ad ambienti marini, strutture costiere o infrastrutture esposte a sali disgelanti, il filo zincato è specificato per prevenire macchie di ruggine che possono penetrare sulla superficie degli elementi architettonici.

Il filo zincato è più rigido del filo ricotto nero dello stesso diametro. Questo non è un problema per la legatura manuale, ma può causare problemi con le pistole di legatura automatiche calibrate per fili più morbidi. Gli operatori spesso abbandonano una dimensione di calibro, dal calibro 16 al calibro 18, quando passano al filo zincato per mantenere la compatibilità della macchina.

Filo di collegamento in acciaio inossidabile

I fili di collegamento in acciaio inossidabile di grado 304 e 316 vengono utilizzati in applicazioni prefabbricate speciali in cui la resistenza alla corrosione a lungo termine è fondamentale: strutture offshore, impianti di trattamento delle acque e pannelli architettonici di alta qualità dove la qualità della superficie deve rimanere impeccabile per decenni. Il filo inossidabile è più duro del filo ricotto nero; la resistenza alla trazione può superare 700MPa . Legare a mano è più impegnativo e i guanti sono essenziali perché le estremità del filo sono più affilate e il ritorno elastico è più pronunciato.

Filo di collegamento rivestito in PVC

Il filo rivestito in PVC viene occasionalmente utilizzato nei lavori di prefabbricazione in cui la coda del filo non deve entrare in contatto con la faccia dello stampo e lasciare un segno di ruggine sulla superficie esposta dell'elemento. Il rivestimento fornisce isolamento elettrico e impedisce il contatto diretto metallo-metallo con la cassaforma in acciaio. Lo spessore tipico del rivestimento è compreso tra 0,3 mm e 0,5 mm. Si tratta di un prodotto di nicchia ma vale la pena conoscerlo per progetti architettonici prefabbricati in cui la finitura superficiale è un requisito contrattuale.

Come il filo di collegamento dell'armatura si collega a a Sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato

Un sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato è un insieme coordinato di componenti: ancoraggi o anelli incorporati durante la produzione, dispositivi di sollevamento come frizioni o grilli, travi di distribuzione e la gru o il paranco che fornisce la forza verso l'alto. Ciò che lega tutti questi elementi, letteralmente, è la gabbia dell'armatura a cui sono fissati gli ancoraggi. Il filo di collegamento è il mezzo attraverso il quale la gabbia mantiene la sua forma fino al momento in cui viene versato il cemento attorno agli ancoraggi.

Quando un punto di ancoraggio si sposta dalla posizione prima o durante il getto, le conseguenze non sono estetiche. Un anello di sollevamento progettato per essere posizionato a 80 mm di profondità dalla superficie e terminare a 55 mm di profondità ha perso una parte significativa della sua capacità di estrazione. A seconda della miscela di calcestruzzo e della geometria dell'elemento, ciò può ridurre il limite del carico di lavoro dal 20% al 40% . In un pannello prefabbricato da 10 tonnellate sollevato da quattro ancoraggi, questo tipo di errore crea un rischio reale che uno o più ancoraggi cedano sotto i carichi dinamici coinvolti nel sollevamento.

Ancoraggi di sollevamento gettati e relativi requisiti di ancoraggio

Gli ancoraggi gettati in opera più comuni utilizzati in un sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato sono:

• Inserti con ghiera (prese filettate corte fuse a filo con la superficie)
• Inserti per bobine (ancoraggi per bobine filettati da utilizzare con bulloni per bobine)
• Anelli di sollevamento (anelli di filo metallico o di armatura che sporgono dalla superficie superiore)
• Ancoraggi a piastra piana con chiavi di taglio annegate nella soletta
• Ancoraggi a piastra girevole per il sollevamento multidirezionale

Ciascuno di questi deve essere fissato meccanicamente alla gabbia dell'armatura prima del getto. Il filo di collegamento per armature è il metodo di fissaggio standard. Gli inserti con ghiera sono generalmente legati alle barre adiacenti con una fascetta a forma di otto utilizzando filo ricotto nero di calibro 16, fatto scorrere almeno due volte attorno alla base dell'inserto e attorcigliato fino a quando non risulta aderente. Gli anelli di sollevamento sono legati alla base nel punto in cui l'anello esce dal cemento: il filo impedisce che l'anello venga spinto più in profondità dalla pressione del calcestruzzo durante le vibrazioni.

I produttori di ancoraggi specificano i requisiti minimi di ancoraggio nella loro documentazione tecnica. Halfen, Meadow Burke, Pfeifer e Leviat pubblicano tutti guide di installazione che descrivono quanti tiranti sono necessari e in quali posizioni sul corpo dell'ancora. Seguire queste guide non è facoltativo: fa parte della catena di garanzia e responsabilità. L'utilizzo di un filo di diametro errato, un numero insufficiente di torsioni o il salto dei tiranti sull'ancoraggio invalidano completamente la certificazione della capacità nominale dell'ancoraggio.

Carichi dinamici durante il sollevamento e perché l'integrità della gabbia è importante

Il peso statico è solo una parte della storia. Un elemento prefabbricato in calcestruzzo sollevato da una gru subisce fattori di amplificazione dinamica che aumentano il carico effettivo su ciascun ancoraggio. La maggior parte degli standard di ingegneria dei sistemi di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato applicano un fattore dinamico di 1,3-2,0 a seconda delle condizioni dell'ascensore. Un elemento da 5 tonnellate sollevato in un cantiere con un singolo ancoraggio in condizioni ideali deve avere quell'ancora valutato per almeno 6,5 tonnellate per soddisfare un fattore dinamico 1,3, prima che venga applicato qualsiasi fattore di sicurezza.

Ciò significa che il movimento della gabbia durante il getto, causato da un filo di collegamento dell'armatura allentato o mancante, può degenerare in uno scenario di guasto del sistema di sollevamento anche quando l'ancoraggio è stato selezionato correttamente per il carico calcolato. Una gabbia ben legata non è un lusso: è un requisito del percorso di carico.

Modelli di tiranti per gabbie di rinforzo prefabbricate

Il modo in cui il filo di collegamento dell'armatura viene applicato alle intersezioni delle armature influisce sulla rigidità della gabbia, sul tempo necessario per costruire la gabbia e sulla qualità dell'assemblaggio finito. Nella produzione di calcestruzzo prefabbricato, dove la velocità di produzione e la precisione sono entrambe importanti, la scelta del modello di tirante è una decisione ingegneristica pratica, non solo un'abitudine sul campo.

Cravatta semplice (cravatta a scatto)

La cravatta a scatto è la cravatta più veloce da eseguire. Il filo viene avvolto diagonalmente attorno all'intersezione, le due estremità vengono unite e un gancio o una pinza le attorciglia finché il filo non si morde su se stesso. Il conteggio totale delle rotazioni è in genere da due a tre rotazioni complete. Questo tirante è adatto per intersezioni interne non strutturali in solette e pareti dove la funzione principale è l'assemblaggio della gabbia piuttosto che il controllo preciso della posizione.

Cravatta a figura otto

La figura a otto o la fascetta a sella avvolge il filo secondo uno schema a otto attorno a entrambe le barre all'intersezione. Ciò crea una connessione più stabile che resiste alla rotazione delle barre l'una rispetto all'altra. È la cravatta preferita per legature per l'ancora e per intersezioni vicine al perimetro di un elemento prefabbricato dove la pressione del calcestruzzo durante il getto è massima. La cravatta a otto richiede circa il 30% in più di una cravatta a scatto, ma fornisce una stabilità posizionale significativamente migliore.

Cravatta incrociata (doppio giro)

Una legatura incrociata raddoppia il filo attorno all'intersezione prima di torcerlo. Viene utilizzato nei punti ad alto carico: angoli, aree congestionate e luoghi in cui più barre convergono vicino a un ancoraggio di sollevamento. Alcune specifiche prefabbricate richiedono traverse ad ogni terza intersezione lungo le barre perimetrali per mantenere la geometria della gabbia durante il trasporto della gabbia assemblata dalla stazione di legatura allo stampo. Ciò è importante per elementi di grandi dimensioni come i doppi tee e le colonne montanti dello stadio, dove la gabbia può percorrere dai 20 ai 30 metri con una gru prima del posizionamento.

Cravatte per pistola

Le pistole di legatura automatiche come Max RB441T o Makita DTR180 distribuiscono bobine di filo pretagliate e completano una legatura in meno di un secondo per intersezione. Nelle grandi operazioni di prefabbricazione, l'uso della pistola di legatura riduce i tempi di legatura dal 60% al 70% rispetto alla legatura manuale, e il numero costante di torsioni migliora l'uniformità. La limitazione è che le pistole per legatura funzionano meglio su tappetini piani; nei gruppi di gabbie tridimensionali con una spaziatura ridotta delle barre, la legatura a mano rimane necessaria nelle zone congestionate.

Sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato: panoramica dei componenti e coefficienti di carico

Comprendere un sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato significa comprendere ogni componente della catena di carico, dall'ancora gettata nel calcestruzzo al gancio della gru in alto. Ogni anello di questa catena deve essere valutato per lo stesso carico minimo. Un anello debole in qualsiasi punto del sistema definisce la capacità di sicurezza del sistema.

Ancore gettate

Gli ancoraggi gettati in opera costituiscono la base di qualsiasi sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato. La loro capacità dipende dalla resistenza alla compressione del calcestruzzo al momento del sollevamento, dalla profondità di ancoraggio, dalla distanza dal bordo, dalla spaziatura tra gli ancoraggi e dall'angolo del carico applicato. La maggior parte dei produttori pubblica tabelle di carico per resistenze a compressione del calcestruzzo di 20 MPa, 25 MPa, 30 MPa e 40 MPa. Un tipico ancoraggio di sollevamento valutato a Limite di carico di lavoro (WLL) di 5 tonnellate in 30 MPa il calcestruzzo può essere ridotto a 3,5 tonnellate se il sollevamento avviene quando il calcestruzzo ha raggiunto solo 20 MPa.

Questo è il motivo per cui gli impianti di prefabbricazione controllano sempre la resistenza del calcestruzzo prima di rilasciare gli elementi per il sollevamento. I test non distruttivi con un martello Schmidt o i test di estrazione dei cubi compagni polimerizzati insieme all'elemento forniscono i dati di resistenza necessari per confermare la capacità dell'ancoraggio.

Frizioni e ganci di sollevamento

Le frizioni di sollevamento collegano il gancio della gru o la trave dello spreader all'ancora gettata in opera. Per gli inserti filettati, prima del sollevamento viene innestata e bloccata una frizione filettata corrispondente. Per gli anelli di sollevamento, un gancio o un grillo passa attraverso l'anello. Le frizioni devono essere compatibili con il sistema di ancoraggio: l'utilizzo di una frizione di una famiglia di prodotti di un produttore diverso può ridurre la capacità di connessione nominale fino a 50% perché cambia la geometria di trasferimento del carico tra corpo frizione e testa di ancoraggio.

Travi di diffusione

Le travi distanziatrici vengono utilizzate quando un elemento prefabbricato ha più punti di ancoraggio e il gancio della gru deve applicare il carico verticalmente anziché ad angolo. Gli angoli dell'imbracatura contano enormemente: un'imbracatura a due gambe con un angolo compreso di 60 gradi tra le gambe aumenta il carico su ciascuna gamba di 15% rispetto al verticale . Ad un angolo incluso di 120 gradi, ciascuna gamba trasporta più del peso dell'elemento perché la geometria funziona contro il sistema. Le travi di distribuzione eliminano questo problema mantenendo tutte le gambe dell'imbracatura vicine alla verticale.

Per elementi prefabbricati di grandi dimensioni (travi di ponti superiori a 20 metri, colonne montanti di stadi e pannelli prefabbricati di facciate di grandi dimensioni) è possibile realizzare travi di espansione appositamente per adattarsi alla disposizione di ancoraggio di un tipo di elemento specifico. Queste travi appositamente costruite vengono calibrate e testate di carico prima di entrare in servizio.

Brache di fune metallica e brache di catena

Le brache di fune metallica e le brache di catena sono i connettori flessibili tra la trave dello spreader e il gancio della gru, o direttamente tra l'ancora e il gancio nei sollevamenti più semplici. Entrambi sono classificati da WLL e sono soggetti a declassamento in base al numero di bracci e all'angolo dell'imbracatura. Nel sollevamento dei prefabbricati, Brache di catena a quattro bracci con maglie principali sono comuni perché distribuiscono il carico su tutti e quattro gli ancoraggi contemporaneamente e possono essere regolati per carichi asimmetrici.

Calcolo della capacità richiesta di un sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato

La pianificazione degli ascensori per il calcestruzzo prefabbricato è un compito di ingegneria, non una valutazione del sito. La sequenza di calcolo segue una logica definita che inizia con la massa dell'elemento e procede attraverso fattori dinamici, fattori di sicurezza e declassamento geometrico per arrivare alla capacità nominale minima richiesta per ciascun componente del sistema di sollevamento.

Passaggio 1: determinare la massa dell'elemento

Il calcestruzzo di peso normale ha una densità di circa 2400 kg/m³ . Le miscele di calcestruzzo leggero utilizzate in alcune applicazioni prefabbricate possono arrivare fino a 1800 kg/m³. La massa dell'elemento viene calcolata dai disegni di progetto. Per un pannello di parete lungo 6 m, alto 3 m e spesso 200 mm utilizzando calcestruzzo di peso normale: 6 × 3 × 0,2 × 2400 = 8640 kg, o circa 8,6 tonnellate.

Passaggio 2: applicare il fattore dinamico

Il fattore dinamico tiene conto delle forze di accelerazione durante il sollevamento della gru, compreso il prelievo dal letto di colata e la messa in posizione. PCI (Precast/Prestressed Concrete Institute) e standard simili tipicamente specificano un fattore dinamico di 1,5 per condizioni di sollevamento normali in un ambiente di impianti prefabbricati e fino a 2,0 per sollevamenti con gru che comportano spostamenti orizzontali su lunghe distanze o sollevamenti in condizioni di vento. Applicando 1,5 al pannello da 8,6 tonnellate si ottiene un carico dinamico di 12,9 tonnellate.

Passaggio 3: applicare il fattore di sicurezza

I fattori di sicurezza per i componenti del sistema di sollevamento sono stabiliti da standard come EN 13155 (attacchi di sollevamento del carico non fissi), AS/NZS 4991 e codici locali per gru e attrezzature. Per gli ancoraggi e gli innesti gettati in opera, un fattore di sicurezza pari a Carico di rottura 4:1 superiore a quello nominale viene comunemente applicato per arrivare al WLL. Questo è già integrato nella tabella WLL pubblicata dal produttore dell'ancoraggio, quindi il compito del progettista è garantire che il WLL pubblicato superi il carico dinamico.

Passaggio 4: tenere conto del numero di punti di ancoraggio e della distribuzione del carico

Il carico dinamico di 12,9 tonnellate è distribuito su tutti i punti di ancoraggio attivi. Se il pannello da parete da 8,6 tonnellate utilizza quattro ancoraggi disposti simmetricamente, ogni ancoraggio trasporta teoricamente 3,2 tonnellate. Tuttavia, la pratica ingegneristica dei sistemi di sollevamento riconosce che una perfetta condivisione del carico su quattro punti è improbabile a causa delle tolleranze nel posizionamento dell'ancora e del gancio della gru. Un presupposto conservativo comune è che solo tre su quattro ancoraggi sostengano il carico alla volta, il che significa che ogni ancoraggio deve essere valutato per 12,9 / 3 = 4,3 tonnellate WLL .

Pratica applicazione del filo di ancoraggio attorno agli ancoraggi di sollevamento

L'applicazione corretta del filo di armatura attorno agli ancoraggi di sollevamento richiede maggiore attenzione rispetto alla legatura delle intersezioni delle barre standard. L'ancoraggio è un componente critico per il carico e la sua posizione rispetto alla superficie del calcestruzzo e all'armatura circostante deve essere esatta.

Procedura di legatura dell'inserimento della ghiera

Gli inserti con ghiera sono prese filettate cilindriche o coniche che si fondono a filo con la superficie del calcestruzzo. Sono generalmente realizzati in ghisa duttile o acciaio e hanno una flangia di base o una barra di rinforzo saldata ad essi per l'ancoraggio nella massa di calcestruzzo. La procedura del filo di collegamento per un inserto con ghiera è:

1. Posizionare l'inserto nella posizione corretta sulla faccia dello stampo, assicurandosi che l'apertura filettata sia sigillata con un tappo in schiuma per impedire l'ingresso di cemento.
2. Far passare un anello di filo ricotto nero calibro 16 attraverso l'attacco della base dell'inserto e attorno alla barra longitudinale più vicina.
3. Aggiungi un secondo anello di filo di legatura attorno alla barra trasversale più vicina perpendicolare alla prima.
4. Attorciglia saldamente entrambe le fascette con uno strumento a gancio: minimo tre rotazioni complete. Tagliare la coda a 20 mm e piegarla in modo piatto per evitare il contatto con la faccia dello stampo.
5. Verificare che l'inserto sia a filo con la faccia dello stampo, né sporgente né incassato, prima che inizi il getto.

Procedura di legatura dell'anello di sollevamento

Gli anelli di sollevamento sono anelli formati da fili o armature che sporgono sopra la superficie superiore di un elemento prefabbricato e sono agganciati da una frizione o da un grillo della gru. Le loro gambe incorporate devono essere legate per evitare che l'anello venga spinto verso il basso durante le vibrazioni del calcestruzzo.

1. Posizionare il cappio nella posizione di progetto, con le gambe incassate che corrono parallele o si incrociano sulle barre d'armatura principali come specificato nel disegno di progetto.
2. Lega ciascuna gamba incorporata alla barra d'armatura più vicina utilizzando una legatura a otto in almeno due punti lungo ciascuna gamba.
3. Se il cappio ha una piastra di base o un piede divaricato, lega la piastra ad almeno due barre utilizzando le fascette trasversali.
4. Verificare che l'altezza della proiezione del circuito sopra la superficie superiore corrisponda al disegno prima di versare.

Errori comuni da evitare

• Utilizzo di filo sottodimensionato (calibro 20 o inferiore) per i fermagli di ancoraggio: il filo si allunga sotto la pressione delle vibrazioni del calcestruzzo e consente il movimento dell'ancora.
• Legatura solo ad una barra quando sono specificate due legature perpendicolari: il vincolo ad asse singolo consente la rotazione.
• Torcere eccessivamente il filo di collegamento finché non si spezza: un legame rotto su un ancoraggio non fornisce alcun vincolo e deve essere sostituito prima del getto.
• Lasciando lunghe code di filo che entrano in contatto con la faccia dello stampo: creano segni sulla superficie e, sugli elementi architettonici, macchie di ruggine visibili dopo la sformatura.
• Saltare i tiranti sugli ancoraggi che appaiono "stabili" nello stampo: le vibrazioni del calcestruzzo durante la compattazione possono spostare di diversi millimetri anche l'hardware apparentemente stabile.

Standard e conformità per cavi di armatura e sistemi di sollevamento prefabbricati

Sia i tiranti per armature che i sistemi di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato sono disciplinati da norme tecniche. Il rispetto di questi standard non è facoltativo nei progetti di costruzione: è un prerequisito per la copertura assicurativa, l'approvazione normativa e la protezione dalla responsabilità del produttore. Gli standard pertinenti variano in base alla regione, ma i riferimenti chiave sono coerenti nei loro requisiti.

Standard per il filo di collegamento per armature

• ASTM A82/A82M (USA): specifica standard per filo di acciaio, liscio, per rinforzo del calcestruzzo: si applica al filo utilizzato nella produzione di filo di collegamento.
• Norma UNI EN 10218 (Europa): fili e prodotti in filo di acciaio: metodi di prova generali, che comprendono test sulle proprietà dimensionali e meccaniche.
• GB/T 343 (Cina): standard di filo di acciaio a basso tenore di carbonio per uso generale, ampiamente citato dai produttori cinesi di filo di collegamento.
• JISG3532 (Giappone): norma sui fili di acciaio a basso tenore di carbonio che copre il filo da cui vengono fabbricati i fili di collegamento.

Norme per i sistemi di sollevamento in calcestruzzo prefabbricato

• EN13155:2003 A2:2009 : Accessori di sollevamento del carico non fissi: requisiti di sicurezza per ancoraggi incorporati e frizioni di sollevamento utilizzati in Europa.
• Manuale di progettazione PCI ottava edizione : Il riferimento principale per la progettazione di calcestruzzo precompresso e prefabbricato nel Nord America, incluso un capitolo completo su movimentazione, trasporto e montaggio che tratta la progettazione del sistema di sollevamento.
• COME 3850 (Australia): standard di costruzione in calcestruzzo inclinabile, che comprende i requisiti per gli inserti di sollevamento, le barre di prima qualità e la resistenza minima del calcestruzzo richiesta prima del sollevamento.
• OSHA 29 CFR 1926.753 (USA): copre l'uso di gru e torri di trivellazione nella costruzione, compresi i requisiti per l'ispezione delle manovre e la qualificazione dell'operatore che si applicano agli ascensori prefabbricati.

In pratica, la documentazione di conformità per un'operazione di sollevamento di prefabbricati comprende il piano di sollevamento dell'elemento, le tabelle WLL del produttore dell'ancoraggio riferite alla resistenza del calcestruzzo dell'elemento, un registro di ispezione di terze parti sull'installazione dell'ancoraggio e la certificazione della gru e dell'attrezzatura di sollevamento. Il filo di collegamento dell'armatura fa parte di questo quadro attraverso il registro dell'ispezione della gabbia, che dovrebbe confermare che tutti gli ancoraggi sono stati legati secondo le specifiche prima del getto.

Stime del consumo di cavi di armatura per progetti prefabbricati

I project manager e i team di approvvigionamento devono stimare accuratamente il consumo di filo di armatura per evitare ritardi nella produzione causati dalla carenza di materiale. Il consumo di filo dipende dalla spaziatura delle barre, dal diametro delle barre, dallo spessore dell'elemento e dal modello di legatura utilizzato. La regola pratica del settore per i lavori prefabbricati standard è: Da 8 a 12 kg di filo di ferro per tonnellata di acciaio per cemento armato . Per le gabbie ravvicinate in elementi strutturali con distanza tra le barre ravvicinata (interassi di 100 mm), il consumo può raggiungere 15 kg per tonnellata.

Esempio realizzato: produzione di pannelli per pareti prefabbricati

Un impianto di prefabbricazione che produce 50 pannelli per pareti a settimana, ciascuno contenente 180 kg di acciaio per armatura, utilizza 50 × 180 = 9000 kg di armature a settimana. Con un consumo di 10 kg di filo di collegamento per tonnellata di armature, il fabbisogno settimanale di filo di collegamento è pari a: 90 chilogrammi . In bobine da 25 kg, ovvero circa 4 bobine a settimana. La maggior parte degli impianti di prefabbricazione mantiene uno stock tampone da 2 a 4 settimane, quindi l'inventario permanente sarebbe da 8 a 16 bobine di filo ricotto nero di calibro 16 per questo volume di produzione.

Quando vengono introdotte le pistole per legatura, il consumo aumenta leggermente perché la macchina applica una torsione coerente con una lunghezza di filo definita per legatura e l’operatore tende a legare più intersezioni di quanto farebbe un lavoratore legatore a mano nello stesso tempo. Pianificare un Aumento dal 10% al 15%. nel consumo di filo durante il passaggio dalla legatura manuale a quella con pistola.

Punti di controllo del controllo qualità prima del sollevamento di un elemento prefabbricato

Un processo sistematico di controllo della qualità che copra sia il lavoro dei tiranti dell'armatura che i componenti del sistema di sollevamento è essenziale prima che qualsiasi elemento prefabbricato lasci il letto di getto. La seguente lista di controllo riflette ciò che gli impianti di prefabbricazione ben gestiti utilizzano prima di rilasciare un elemento per il sollevamento.

Prima della colata di calcestruzzo

• Tutti gli ancoraggi di sollevamento sono legati alla gabbia nei punti specificati utilizzando il diametro del filo e lo schema di ancoraggio specificati.
• Posizioni degli ancoraggi verificate rispetto al disegno di progetto: posizioni orizzontali e verticali con una tolleranza di ±5 mm.
• Su tutti gli inserti filettati sono presenti tappi in schiuma o in plastica.
• I distanziatori della copertura (sedie e distanziatori per tiranti) sono installati alla spaziatura corretta per mantenere la profondità della copertura su tutte le barre, compresi i punti di attacco degli ancoraggi di sollevamento.
• Ispezione della gabbia firmata dall'ispettore QC e registrata.

Dopo lo stripping, prima del sollevamento

• Resistenza alla compressione del calcestruzzo confermata dai test: è stata soddisfatta la resistenza minima al sollevamento specificata dal produttore dell'ancoraggio.
• Tutti i fili di ancoraggio puliti e controllati: le frizioni possono essere innestate e bloccate.
• Componenti del sistema di sollevamento (frizioni, imbracature, trave di sollevamento) ispezionati e entro le date di manutenzione.
• Carico di lavoro sicuro della gru confermato per il raggio di sollevamento e la massa dell'elemento.
• Piano di sollevamento rivisto e riconosciuto dall'operatore della gru e dal supervisore delle manovre.

Selezione del filo di collegamento per armature per diversi ambienti prefabbricati

La scelta del cavo non è una decisione valida per tutti. L'ambiente in cui verrà utilizzato l'elemento prefabbricato, i requisiti di qualità della superficie e il metodo di produzione influenzano il tipo e lo spessore del filo più appropriati.

Prefabbricazione strutturale per edifici

Colonne, travi, solai e pannelli a parete standard per edifici in ambienti non aggressivi: Filo di legatura ricotto nero calibro 16 su bobine da 25 kg. Legami a scatto per intersezioni interne, legami a forma di otto sulle barre perimetrali e posizioni di ancoraggio. L'uso della pistola di legatura è incoraggiato per elementi con tappetino piano (lastre, pannelli) per migliorare la velocità e la consistenza.

Infrastrutture e prefabbricazione marittima

Travi di ponti, parabordi marini, pannelli di dighe e infrastrutture costiere: filo zincato a caldo calibro 16 . La zincatura impedisce la fuoriuscita di ruggine attraverso la superficie del calcestruzzo, il che è importante sia dal punto di vista estetico che per la durabilità a lungo termine in ambienti carichi di cloruro. Laddove vengono utilizzati rinforzi in acciaio inossidabile (zone marine altamente aggressive), viene specificato il filo di collegamento in acciaio inossidabile di grado corrispondente per prevenire la corrosione galvanica nel punto di contatto tra filo e barra.

Facciate architettoniche prefabbricate

Pannelli aggregati a vista, facciate in cemento lucidato ed elementi posteriori in cemento rinforzato con fibra di vetro (GFRC): filo rivestito in PVC o zincato, con attenta gestione delle code del filo. Tutte le estremità del filo devono puntare lontano dalla faccia esposta ed essere piegate ad una distanza minima di 15 mm da qualsiasi faccia dello stampo. Alcune specifiche architettoniche di prefabbricati richiedono un'approvazione positiva dell'ispezione che non contenga fili di acciaio scoperti entro 25 mm dalla superficie grezza.

Prefabbricato in condizioni climatiche fredde

Il filo ricotto nero diventa leggermente più fragile in condizioni di freddo. A temperature inferiori a 0 °C, il preriscaldamento della bobina di filo o il lavoro in una sala di fusione riscaldata riducono il rischio che il filo si spezzi durante la legatura. La riduzione dell'allungamento a temperature gelide è modesta, in genere inferiore dal 2% al 4% rispetto a 20 °C, ma in climi molto freddi (sotto i -10 °C), passare a un filo con specifiche di allungamento più elevate o ridurre un calibro è una precauzione sensata.

Trasporto e movimentazione del cantiere: dove viene testato il lavoro del filo di collegamento

La qualità del lavoro dei cavi di collegamento della gabbia per armature viene testata non solo durante il sollevamento dal letto di colata, ma durante tutta la sequenza di trasporto e installazione in cantiere. Un elemento prefabbricato può essere sollevato fino a quattro volte prima dell'installazione finale: sollevamento dallo stampo, trasferimento al magazzino, carico sul camion e posizionamento finale. Ogni ascensore sottopone il sistema di sollevamento per calcestruzzo prefabbricato a carichi dinamici. Tra un sollevamento e l'altro, l'elemento viene trasportato su un camion a pianale o a pianale ribassato, dove le vibrazioni della strada applicano un carico ciclico al calcestruzzo attorno agli inserti di ancoraggio.

Gli elementi con gabbie legate male che ne hanno consentito il movimento durante il getto potrebbero mostrare crepe attorno ai punti di ancoraggio dopo il trasporto, anche se il primo sollevamento sembrava avere successo. Le microfessure si propagano sotto carico ciclico e possono causare l'estrazione dell'ancoraggio con carichi inferiori al WLL nominale. Questo è il motivo per cui la documentazione relativa all'ispezione della gabbia viaggia con l'elemento: se viene scoperto un danno sul posto, il registro dell'ispezione è il punto di partenza dell'indagine.

La catena di fornitura dei prefabbricati è affidabile tanto quanto la fase più debole del controllo qualità. Il lavoro del filo di collegamento dell'armatura è all'inizio di quella catena, ma i suoi effetti si propagano fino all'installazione finale. Capirlo fin dall'inizio (tipo di filo corretto, calibro corretto, modello di ancoraggio corretto e ancoraggio corretto) è l'investimento nel controllo qualità più conveniente nella produzione di calcestruzzo prefabbricato.