Sistemas de Andaimes Cantilever: Componentes, Métodos de Ancoragem e Como Escolher

O que é um andaime cantilever?

O andaime cantilever (em balanço) é um andaime exterior que se apoia no próprio edifício, e não no solo. Vigas de aço projetam-se a partir de cada nível de trabalho, ancoram-se na laje do piso ou viga de borda e suportam o peso do andaime que assenta sobre elas. Também o verá designado por andaime de agulhas, um nome herdado dos tempos em que se apoiavam "agulhas" de madeira ou aço através de buracos na parede.

Num edifício alto, a mesma ideia é repetida por níveis. Fixa-se uma camada de vigas, constrói-se uma secção de andaime de aproximadamente 20 metros sobre ela, e depois instala-se outra camada de vigas alguns andares acima e recomeça-se. A carga mantém-se na estrutura em cada nível em vez de empilhar um andaime contínuo desde o pavimento até ao telhado, o que, ultrapassada uma certa altura, não é seguro nem económico.

Situações típicas onde é a escolha acertada:

• Fachadas de arranha-céus acima da altura que um andaime apoiado no solo consegue atingir em segurança
• Locais sobre uma rua movimentada, entrada ou teto de pódio que deve permanecer desimpedido
• Solos que não conseguem suportar a carga, ou onde simplesmente não há espaço para montar um andaime
• Cantos, recuos e pisos de transferência onde a fachada entra ou sobressai

Como o sistema suporta a carga

O percurso da carga é curto e vale a pena ser compreendido antes de comprar, pois todos os componentes do kit existem para o servir. Trabalhadores, pranchões e materiais assentam na plataforma. Esse peso desce pelos postes (verticais) até à viga I cantilever. A viga tem então de resistir à flexão, pelo que é fixada de duas formas em simultâneo: o comprimento interior é ancorado na laje e, nas configurações modernas, um tirante inclinado puxa a extremidade exterior para cima e transfere a força de volta para a parede acima. Se errar em qualquer uma destas ligações, a viga rodará. É essa a falha que todo o design foi concebido para prevenir.

Dado que cada camada de vigas apenas suporta a secção diretamente acima dela, os empreiteiros voltam a colocar vigas em balanço a intervalos regulares à medida que o edifício sobe. Cada camada é uma pequena estrutura autónoma com as suas próprias ancoragens, verificadas antes de o andaime ser montado.

Componentes principais de um sistema de andaimes cantilever

Um kit completo é muito mais do que apenas vigas. Eis o que o compõe e o que cada peça faz.

Duas notas do chão de fábrica. Primeiro, a qualidade da rosca no tirante e no tensor é o que determina se uma equipa consegue realmente ajustar a haste na obra após algumas semanas ao ar livre, pelo que vale a pena verificar. Segundo, o inserto embutido tem de corresponder ao parafuso que será enroscado nele meses mais tarde; uma porca quadrada no interior do inserto distribui a carga de extração e é um pequeno detalhe que discretamente faz a diferença.

Duas formas de ancorar a viga: método tradicional vs. método de tirante

Quase todos os orçamentos que receber utilizarão uma de duas abordagens de ancoragem. A diferença afeta a sua fatura de aço, o seu cronograma e o nível de danos que as vigas causam na estrutura.

Viga I embutida tradicional

O método mais antigo faz entrar uma longa viga I profundamente no edifício e fixa-a à laje do piso com anéis em U embutidos ou uma âncora soldada. Para se manter estável, o comprimento ancorado no interior tem de ser, pelo menos, 1,25 vezes o comprimento suspenso no exterior, pelo que um balanço de 1,5 m necessita de cerca de 2 m de viga enterrada no interior. Uma placa de pressão de aço de 10 mm ou mais assenta sobre a viga, e os anéis de ancoragem são de aço redondo de 16 mm ou mais, colocados a cerca de 200 mm da viga.

Funciona, e continua a ser especificado. Os inconvenientes são de ordem prática: a viga corta a laje e a parede, que depois têm de ser seladas e remendadas; uma única viga de 4-6 m é pesada e normalmente requer uma grua para ser colocada e removida; a secção enterrada interfere com a alvenaria interior e com o trabalho do piso; e as aberturas são um ponto comum de infiltrações posteriores. O consumo de aço é elevado e as vigas não têm boa rotação (reaproveitamento).

Novo método de tirante (tensor)

O kit moderno mantém a viga curta e fora do edifício. Em vez de a enterrar, é moldado um inserto rosqueado na parede exterior ou viga de borda e a viga é aparafusada. Um tirante inclinado, tensionado por um tensor fechado, conduz a carga até à parede acima. Como a ligação é aparafusada e não soldada, não se corta nada e nada precisa de ser remendado.

É aqui que os números mudam. Testes validados por pares a andaimes cantilever de aço tensionado inclinado concluíram que o método utiliza mais de 50% menos aço do que o método tradicional, com uma instalação mais rápida, maioritariamente pré-fabricada, e sem ancoragens no interior do edifício a interferir com os trabalhos de interiores. As fixações por parafusos também não podem ser removidas dissimuladamente por uma equipa que procure poupar tempo, o que elimina um verdadeiro risco de segurança. E, como as peças saem intactas, as vigas, tirantes, tensores e pinos transitam para a próxima obra em vez de irem para a sucata.

Especificações e requisitos de segurança importantes

Os andaimes cantilever são um sistema concebido e dimensionado para o projeto em qualquer mercado profissional, por isso encare os valores abaixo como uma base comum a partir da qual o seu engenheiro trabalhará, e não como um substituto para um cálculo estrutural.

• Viga: Viga I 16#/18#, Q235, biaxialmente simétrica, altura da secção ≥160 mm, espaçada a ≤1,6 m.
• Ancoragem tradicional: comprimento enterrado ≥1,25× o comprimento em balanço; placa de pressão ≥10 mm; aço redondo de ancoragem ≥16 mm.
• Tirante: instalado a 45° ou mais inclinado em relação à viga; tensionado apenas após o concreto da âncora superior atingir 75% da resistência de projeto.
• Limites do concreto: C15 ou superior antes de erguer o andaime; a extremidade exterior da viga deve ser posicionada 1-2 cm mais alta, nunca inclinada para baixo.
• Altura da secção: uma única elevação de cantilever é habitualmente limitada a cerca de 20 m; para ir mais alto, recoloque outro nível em balanço.
• Reforço: onde as extremidades em balanço excedam 1,5 m ou as vigas se encontrem numa esquina, adicione chapas de 200×200×10 mm e soldaduras completas.

Quanto a normas: a OSHA 1926.451 exige que qualquer carga em balanço ou excêntrica seja amarrada, fixada ou escorada contra tombamentos, que cada componente suporte pelo menos quatro vezes a carga prevista, e proteção contra quedas acima de 10 pés. No Reino Unido, os andaimes cantilever são um andaime especial ao abrigo das normas NASC TG20 e BS EN 12811, e devem ser concebidos por um engenheiro competente e inspecionados antes da primeira utilização e, pelo menos, a cada sete dias. Para onde quer que exporte, a regra é, na sua essência, a mesma: nenhum andaime cantilever sobe sem um projeto estrutural a suportá-lo.

Como escolher a configuração cantilever correta

A especificação começa com o edifício, não com o catálogo. A altura e o ciclo dos pisos indicam-lhe o espaçamento das camadas de vigas e quantas vezes será necessário instalar um novo nível em balanço. A fachada indica-lhe se vigas retas padronizadas são suficientes ou se os cantos e os recuos exigem vigas de ângulo ajustável. A classe de carga, associada às profissões que utilizarão o andaime, determina a dimensão da viga e do tirante.

Uma vez definida a geometria, as verificações de qualidade são diretas. Procure a qualidade de aço correta e uma especificação de galvanização genuína nos tirantes e tensores, dado que estes permanecem ao ar livre durante meses. Confirme se o inserto embutido corresponde ao parafuso que irá utilizar mais tarde. Peça relatórios de testes de carga e de fábrica, não apenas uma ficha técnica. E pondere a rotatividade: um kit aparafusado e padronizado que sai da parede intacto reduz muito mais o seu custo real por metro quadrado do que uma viga ligeiramente mais barata que acaba na sucata após uma única utilização.

Mais uma dica de fornecimento. Comprar as vigas, tirantes, tensores, âncoras e pinos como um conjunto correspondente de um único fabricante poupa-lhe os problemas de encaixe que surgem quando roscas e tamanhos de furos provêm de três fornecedores distintos. Se a sua obra também necessitar de parafusos de instalação de cofragem, escoras de aço ajustáveis ou uma plataforma de carregamento de material, encomendá-los em conjunto mantém a coerência de todo o pacote.

Andaime cantilever em comparação com outros métodos de acesso à fachada

As equipes de compras costumam avaliar quatro opções para trabalhos de fachada, e cada uma vence numa situação diferente. A comparação abaixo reflete o que os empreiteiros realmente pesam nas licitações: faixa de altura, dependência do solo e perfil de custo.

Duas linhas de julgamento cobrem a maioria dos casos. Se o solo é aproveitável e o edifício é baixo, um andaime apoiado no solo é mais simples e barato. Quando a fachada passa de aproximadamente 40 metros, ou o térreo precisa ficar livre para tráfego, acessos ou paisagismo do pódio, os lanços cantilever ancorados por vigas tornam-se a escolha padrão em torres residenciais. As plataformas suspensas complementam o sistema nos serviços de acabamento, pois movem-se rápido mas não suportam cargas de alvenaria nem armazenam materiais.

Os números de especificação a fixar antes de comprar

Uma comparação de preços entre fornecedores só faz sentido se cada orçamento cobrir a mesma especificação. Estes são os itens que decidem segurança e custo, e cada um deve constar no documento de cotação.

• Seção da viga e grau do aço. A maioria dos projetos usa vigas I laminadas a quente 16# ou 18# em aço Q235 ou Q355. A ficha da viga I cantilever deve indicar altura da seção, largura da mesa e peso teórico, pois a capacidade de carga é fixada pela seção, não pela tinta nem pela etiqueta.
• Comprimentos de viga por posição. Os trechos retos costumam usar comprimentos de estoque de 1,4 a 3,0 m, enquanto cantos e vãos de fachada pedem peças de canto e diagonais dedicadas. Conte-as separadamente na lista de quantidades: são as peças que acabam primeiro.
• Ferragens de ancoragem. Nos sistemas de tirantes, o conjunto normalmente combina barras M20-M22 grau 8.8, luvas embutidas no concreto e esticadores dimensionados para a tração de cálculo. A especificação do tirante para andaime e da luva merece linha própria no orçamento, com certificados de material anexos.
• Capacidade dos acopladores. Montantes e travessas ligam-se com acopladores duplos forjados classificados em EN 74 classe B (deslizamento de 9,1 kN). Acopladores de chapa prensada de menor capacidade são outro ponto de preço e devem ser cotados como tal, não substituídos em silêncio.
• Tratamento de superfície. Componentes galvanizados a quente sobrevivem a vários projetos; os pintados custam menos por conjunto mas enferrujam rápido em climas costeiros ou húmidos. Peça a espessura do revestimento de zinco em gramas por metro quadrado.
• Documentação de ensaios. Relatórios de ensaio de carga das vigas, certificados de deslizamento dos acopladores e certificados de usina do próprio aço. Um fornecedor que não consegue apresentá-los está cotando outro produto.

Planejamento da disposição por lanços num edifício alto

Um andaime cantilever sobe pelo edifício em lanços repetidos, e vale esboçar o plano de lanços antes de encomendar qualquer material. Comece pelo topo da estrutura e desça. Cada lanço cobre cerca de 20 m de fachada - normalmente seis ou sete pavimentos residenciais - e precisa de uma camada de vigas na base. Uma torre de 30 pavimentos leva, portanto, quatro ou cinco camadas de vigas, do piso onde termina o andaime apoiado no solo até o nível da cobertura.

Três detalhes mudam a contagem de material. Primeiro, os cantos: cada canto externo adiciona um par de vigas de canto, logo um edifício com oito cantos precisa de dezesseis peças de canto por camada. Segundo, vãos e recuos: varandas, acessos rebaixados e pavimentos de transferência quebram o espaçamento regular das vigas e costumam exigir vigas mais longas ou diagonais nessas posições. Terceiro, o nível de início: a primeira camada de vigas ancora onde termina o andaime apoiado, que em projetos com pódio costuma ser o terceiro ou quarto pavimento, adicionando uma camada em relação a um terreno plano. Um fornecedor que pede suas elevações na fase de cotação está fazendo esse trabalho por você; quem cota uma torre apenas pelo número de pavimentos está adivinhando.

O que a reutilização faz ao custo real

A economia de um kit cantilever aparafusado só aparece no segundo e no terceiro projeto. Um balanço fabricado e soldado em obra vira sucata ou retrabalho ao fim de cada serviço; um sistema padronizado de vigas, tirantes e luvas passa para a torre seguinte com uma inspeção e um retoque menor de galvanização. Empreiteiros que acompanham a vida útil dos componentes relatam que o custo de hardware por projeto cai cerca de metade a partir do segundo uso, desde que as vigas sejam armazenadas retas, as roscas limpas e engraxadas antes do transporte e as luvas danificadas substituídas em vez de forçadas de volta ao serviço. Ao comparar orçamentos, pergunte para quantos ciclos de reutilização os componentes do fornecedor foram projetados: a resposta separa sistemas de engenharia de ferragens de um único projeto, e reformula um preço unitário maior como um menor custo por pavimento ao longo da vida do parque.

Erros de compra que custam dinheiro depois

Quatro erros recorrentes aparecem na compra de andaimes cantilever. Comprar vigas por peso sem verificar a seção: uma viga mais leve com o mesmo comprimento suporta menos, e a diferença aparece sob carga, não na fatura. Misturar métodos de ancoragem no meio do projeto: vigas de tirante e de anéis embutidos têm comprimentos e detalhes de ligação diferentes, e as equipes perdem dias adaptando-se entre elas. Encomendar apenas vigas retas: os cantos acabam cortados e soldados em obra, o que anula toda a lógica de um sistema certificado. E esquecer a contagem de luvas: as luvas embutidas consomem-se a cada concretagem, portanto a quantidade por pavimento deve incluir reservas para insertos desalinhados, normalmente cinco por cento extra.

Solicite um orçamento ajustado às suas especificações

Fabricamos vigas cantilever e o kit de ancoragem completo e enviamos para empreiteiros e distribuidores em todo o mundo. Envie-nos a altura do edifício, o ciclo de pisos e os detalhes da fachada, e faremos corresponder um conjunto completo de vigas, tirantes, tensores, peças embutidas e pinos, em comprimentos personalizados e com relatórios de testes. Estão disponíveis amostras e fornecimento OEM. Contacte-nos através da nossa página de contacto para obter um orçamento e prazos de entrega.

Perguntas frequentes

Para que é utilizado o andaime cantilever?

É utilizado onde não é possível construir a partir do solo: fachadas de arranha-céus acima da altura que um andaime de solo atinge em segurança, obras sobre uma rua, entrada ou teto de pódio que devem permanecer desimpedidos, ou solos que não suportam a carga. O andaime fica pendurado no edifício sobre vigas de aço em vez de se apoiar em fundações.

Que tamanho de viga I é usado num andaime cantilever?

A maioria dos projetos utiliza uma viga I laminada a quente 16# ou 18# em aço Q235, com uma altura de secção de pelo menos 160 mm e vigas espaçadas não mais de cerca de 1,6 m. O tamanho exato resulta do cálculo de cargas do projeto. O aço de secção H é utilizado onde for necessária uma aba mais larga ou maior capacidade.

Qual é a diferença entre o andaime cantilever tradicional e o de tirante?

A ancoragem tradicional faz passar uma longa viga I profundamente pelo edifício e fixa-a à laje com anéis em U embutidos, pelo que a viga corta o piso e a parede. O método de tirante mantém uma viga curta no exterior, embute apenas um parafuso na parede exterior ou viga de borda, e suporta a carga com um tirante inclinado tensionado por um tensor fechado. Testes e dados de obra demonstram que o método de tirante utiliza mais de 50% menos aço e é instalado de forma mais rápida.

Que altura pode atingir um andaime cantilever?

Uma secção cantilever única é habitualmente limitada a perto de 20 m. Em edifícios mais altos, instala-se uma nova camada de vigas a cada poucos andares e inicia-se uma nova secção, pelo que o sistema pode acompanhar uma torre de qualquer altura. Em mercados como o Reino Unido, é tratado como um andaime especial e deve ser dimensionado por um engenheiro competente.

Como é fixada a viga cantilever ao edifício?

Quer através da incorporação de anéis de ancoragem em aço ou parafusos em U na laje e assentando a viga contra eles, ou fundindo um inserto rosqueado na parede exterior, aparafusando a viga a ele e adicionando, posteriormente, um tirante inclinado. As peças embutidas devem usar uma porca quadrada para distribuir a carga de arrancamento, e a extremidade exterior da viga deve ficar 1-2 cm mais alta, nunca inclinada para baixo.

O andaime cantilever é seguro?

Sim, desde que seja desenhado por engenheiros e o concreto de ancoragem tenha atingido a resistência adequada antes de ser sujeito a cargas. O padrão comum é concreto C15+ antes de erguer o andaime e 75% da resistência de projeto antes de tensionar o tirante superior. A OSHA também exige que as cargas em balanço sejam escoradas contra tombamentos e que cada peça suporte pelo menos quatro vezes a sua carga nominal.

As vigas e tirantes podem ser reutilizados?

Sim, e esse é o principal argumento económico para o kit moderno. Dado que o sistema é aparafusado e padronizado em vez de soldado e cortado, as vigas, tirantes, tensores e pinos saem limpos e transitam para a próxima obra, o que reduz substancialmente o custo por metro quadrado.

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  Lengge

  Fabricante de sistemas de andaimes cantilever

  A Lengge é uma fábrica sediada na China que produz vigas I para andaimes cantilever, tirantes, conectores, peças embutidas e acessórios completos de andaimes. Atendemos empreiteiros, atacadistas e empresas de locação em mais de 50 países a partir de nossas unidades de produção no Hebei.