Andaime em Balanço tipo Flower Basket: Projeto do Sistema, Tipos de Vigas e Guia de Especificações

O que é o andaime em balanço tipo flower basket?

O andaime em balanço tipo "flower basket" (cesta de flores) é um sistema de suporte de viga curta reforçado por tirantes usado para sustentar andaimes externos em edifícios altos. Em vez de passar uma viga I longa através da parede externa e ancorá-la profundamente na laje do piso, uma viga curta em balanço é aparafusada na lateral da viga estrutural ou parede de cisalhamento, e um tirante inclinado puxa a extremidade externa da viga para cima em direção ao andar superior. A viga, o tirante e a estrutura do edifício formam um triângulo fechado que suporta toda a carga do andaime.

O nome vem do tensor no centro do conjunto do tirante. Em canteiros de obras chineses, o corpo fechado do tensor com as suas duas extremidades de haste roscadas é chamado de "flower basket" (cesta de flores), e na literatura de engenharia a mesma configuração aparece como andaime em balanço elevado com tirantes de aço ajustáveis. Na última década, substituiu em grande parte o método tradicional de balanço através da parede em novas torres residenciais e comerciais. É também o sistema que fabricamos e exportamos como um conjunto combinado completo, portanto as regras abaixo vêm do que produzimos e do feedback dos clientes de nossos projetos.

Resposta direta: O andaime em balanço tipo flower basket sustenta o andaime externo sobre vigas de aço curtas aparafusadas ao exterior da estrutura do edifício, com cada viga reforçada por um tirante diagonal ajustável conectado ao piso superior. A configuração triangular transfere a carga em tração e compressão, usa mais de 50% menos aço do que os sistemas de viga através da parede, deixa a parede e a laje intactas e permite que cada componente seja desaparafusado e reutilizado no próximo projeto.

Como a estrutura de suporte de carga triangular funciona

O caminho de carga num sistema flower basket é curto e direto. Os montantes do andaime assentam-se na viga por meio de pinos de posicionamento soldados, de modo que a carga de trabalho de tubos, plataformas, trabalhadores e materiais atinge a viga I em balanço. A partir daí, a força divide-se em duas direções. Parte dela é resolvida na parede na conexão da base aparafusada, onde parafusos de alta resistência M20 a M22 de grau 8.8 prendem a placa final da viga contra o concreto estrutural. A maior parte viaja pelo tirante inclinado como pura tensão e entra na viga de borda do andar seguinte ou parede de cisalhamento através de um ponto de ancoragem embutido.

Esta geometria é o que torna a viga curta possível. Uma viga em balanço tradicional resiste ao momento de tombamento enterrando uma cauda longa dentro do edifício, de pelo menos 1,25 vezes o comprimento do balanço. O sistema flower basket substitui essa cauda enterrada pelo tirante, de modo que a própria viga só precisa se estender da face da parede até à linha externa do andaime, geralmente de 1,3 a 3,0 metros. Os testes revisados ​​por pares desta configuração confirmam economias de aço de mais de 50% em relação ao método tradicional, juntamente com uma instalação mais rápida e em grande parte pré-fabricada.

Componentes principais e especificações padrão

Um conjunto de balanço flower basket é um sistema, e as peças só funcionam conforme projetado quando são especificadas e fabricadas juntas. Um conjunto padrão contém os seguintes componentes.

Dois detalhes nesta tabela decidem se o sistema funciona no local ou se torna um problema. O primeiro é a qualidade da rosca no tirante e no tensor, pois uma equipe ainda deve ser capaz de girar o tensor de corpo fechado após semanas de exposição a respingos de concreto e clima. O segundo é o inserto embutido: a porca quadrada interna espalha a carga de extração no concreto, e a rosca do inserto deve corresponder ao parafuso que você irá enroscar nela meses depois.

Tipos de vigas para diferentes condições de fachada

Torres reais têm cantos, chanfros e recuos, portanto, um sistema flower basket nunca é um único comprimento de viga repetido ao longo da parede. A produção padrão abrange três famílias de vigas.

Vigas retas

As vigas retas cobrem as seções planas da fachada e representam a maior parte da quantidade em qualquer projeto. Comprimentos de produção comuns são 1,4, 1,8, 2,0, 2,3, 2,6, 2,8 e 3,0 metros, selecionados para corresponder à largura do andaime e a distância da face da parede até à linha padrão externa. O espaçamento da viga ao longo do edifício é normalmente mantido em ou abaixo de 1,5 metros para corresponder à baia padrão.

Vigas de canto

Cantos externos precisam de uma viga de canto dedicada, tipicamente em torno de 2,13 metros, porque o andaime envolve o canto e a geometria da carga muda. As posições de canto são equipadas com dois tirantes como padrão, e onde a viga de canto pousa numa parede lateral ela é fixada com parafusos passantes ou parafusos embutidos dimensionados para a carga combinada.

Vigas diagonais

Cantos chanfrados e seções de fachada anguladas usam uma viga diagonal, geralmente em torno de 1,7 metros, cortada e perfurada de acordo com o ângulo do projeto. Como a linha central da viga não se alinha mais com a linha do tirante, essas posições são sempre detalhadas no desenho de layout em vez de serem improvisadas no local.

Em todas as três famílias, uma regra controla a configuração do tirante: quando o comprimento do balanço é 1,8 metros ou menos, um único tirante é suficiente; quando a viga excede 1,8 metros, o projeto requer dois tirantes por viga. Esse limite aparece consistentemente nas especificações do projeto e deve ser tratado como um limite rígido, não como uma diretriz.

Regras de layout e instalação que controlam a segurança

A segurança do sistema é decidida antes das vigas chegarem, na fase de embutimento. Mangas embutidas de ∅25 mm são fundidas na parede ou viga de borda nas posições mostradas no desenho do layout da viga. As mangas têm melhor desempenho quando colocadas 10 a 20 cm abaixo da superfície de derramamento de concreto, e a manga do ponto de tração superior deve ser deslocada cerca de 50 mm da linha central da viga para que o tirante ascendente evite os padrões do andaime. Cada manga deve ser verificada quanto ao alinhamento antes do concreto ser derramado, pois um inserto mal colocado não pode ser corrigido de forma econômica posteriormente.

A montagem no local segue uma sequência fixa. As vigas são instaladas do lance de andaime abaixo e aparafusadas à estrutura. O andaime é então erguido sobre as vigas, mas apenas a uma altura limitada: sem o tirante instalado, o lance erguido acima das vigas deve permanecer dentro do limite de projeto, normalmente não mais de 10 metros com suportes temporários no local. Depois de a cofragem da estrutura superior ser removida e o concreto ter atingido a resistência especificada, tipicamente após cerca de 72 horas e pelo menos 75% da resistência de projeto antes do tensionamento, a âncora de orelha dupla é fixada no ponto embutido e o tirante é conectado.

O tensionamento é feito girando o tensor até que toda a folga seja removida e a extremidade externa da viga mostre uma ligeira curvatura para cima de 1 a 2 graus. Essa pré-tensão compensa a deflexão que ocorrerá sob a carga de trabalho. As porcas de fixação em ambas as extremidades do tensor são então travadas para evitar afrouxamento sob o vento e a vibração. O ângulo entre o tirante e a viga horizontal nunca deve cair abaixo de 45 graus, e as conexões de acoplamento no andaime acima são apertadas com um torque de 40 a 65 N·m. Somente após a conclusão e inspeção do tensionamento os suportes temporários podem ser removidos e o próximo lance erguido.

Flower basket versus vigas em balanço tradicionais através da parede

Para os compradores que comparam orçamentos, as diferenças práticas entre os dois sistemas resumem-se a cinco pontos.

O ponto do vazamento merece destaque porque ele aparece nos orçamentos do projeto muito tempo depois que o andaime foi removido. Cada abertura da viga na parede deve ser selada e reparada, e esses remendos são uma fonte comum de infiltração de água na parede exterior. Os projetos que mudaram para o sistema de tirantes relatam que os custos de reparo de vazamentos neste item caíram para zero, e as peças aparafusadas saem da parede intactas para a próxima obra.

O que os compradores B2B devem verificar antes de fazer o pedido

• Compre o conjunto, não as peças. Vigas, tirantes, tensores, âncoras, insertos e pinos de uma fábrica chegam com roscas, tamanhos de furos e diâmetros de pinos que realmente se encaixam uns nos outros. Misturar fornecedores é onde começam os atrasos no local.
• Peça documentação. Certificados de teste da fábrica para o lote de aço e relatórios de teste de carga para a unidade montada de haste e tensor, não apenas para hastes individuais.
• Especifique o revestimento. Galvanização por imersão a quente a 80 mícrons ou mais em tirantes, tensores e fixadores para exposição tropical, costeira ou desértica.
• Faça o pedido de acordo com o desenho. Vigas retas, de canto e diagonais cortadas e pré-perfuradas de acordo com o layout do projeto, com as posições de tirante simples e duplo marcadas.
• Verifique a embalagem. Peças roscadas lubrificadas e embaladas em caixotes para trânsito marítimo, pacotes marcados por tipo de viga para triagem rápida no local.

Engenharia das posições especiais: cantos, vãos e aberturas

As vigas retas padrão cobrem a maior parte de uma fachada, mas um kit de cesto de flores prova seu projeto nas exceções. Os cantos externos são o caso clássico: a viga precisa avançar em balanço além do canto enquanto se ancora em ambas as paredes adjacentes, e é por isso que existem vigas de canto dedicadas (comumente cerca de 2,13 m no kit padrão) como um tipo de posição próprio, com seu próprio pareamento de tirantes. As posições diagonais em cantos chanfrados usam vigas mais curtas de cerca de 1,7 m colocadas a 45 graus, com a geometria do tirante ajustada para que a tração ainda chegue a 45 graus ou mais contra a estrutura. Vãos de janelas e recuos de varandas interrompem o espaçamento regular das vigas, e o projeto responde com uma viga mais longa que vence o vão e ancora do outro lado, ou com um par de vigas duplicado localmente quando a borda do vão carrega carga extra de plataforma. Cada um desses tipos de posição deve aparecer como linha própria no desenho de disposição com sua própria quantidade, porque a contagem de trechos retos multiplicada pelo otimismo é como os projetos ficam sem peças de canto na terceira semana de montagem.

O lado do concreto: janelas de embutimento e barreiras de resistência

O andaime cantilever de cesto de flores transfere cada carga à estrutura através de luvas embutidas, portanto sua instalação real acontece durante a concretagem, semanas antes de qualquer viga ser içada. As posições das luvas são fixadas na fôrma a partir do desenho de disposição, amarradas à armadura e conferidas após a concretagem, porque uma luva deslocada 20 mm na concretagem torna-se uma viga que não assenta na montagem. A barreira de resistência é igualmente estrita: as vigas só são carregadas depois que o concreto de ancoragem atinge cerca de 75 por cento de sua resistência de cálculo (aproximadamente 72 horas em cura normal), e o cronograma do projeto deve tratar essa espera como tempo fixo, não como folga negociável. Obras em ciclo de um pavimento por semana costumam embutir luvas para duas camadas de vigas consecutivas com antecedência, de modo que a espera de resistência se sobrepõe à subida da estrutura e nunca deixa a equipe de andaimes parada. Esse detalhe de planejamento, mais do que qualquer característica do hardware, é o que separa um ritmo de lanços fluido de uma equipe ociosa sob uma laje ainda em cura.

Ensaios de tipo e verificação de carga do quadro triangular

A geometria triangular de suporte (viga, tirante e estrutura formando um triângulo rígido) só é comportamento certificado quando os componentes são ensaiados como conjunto. Um pacote de verificação crível para um sistema de cesto de flores inclui um ensaio de carga do conjunto completo a pelo menos 1,5 vez a carga de trabalho de cálculo, com a flecha registrada na ponta livre; um ensaio de deslizamento e tração da cadeia tirante-esticador; e registros de inspeção de solda nas chapas de extremidade e de orelha das vigas, pois essas soldas suportam toda a reação de flexão. Pergunte especificamente como a bancada de ensaio modelou o lado da estrutura, porque um conjunto ensaiado contra um quadro de aço rígido diz menos do que um ensaiado contra um bloco de ancoragem de concreto em resistência realista. Fornecedores que projetam o sistema terão essa documentação indexada por lote; os que revendem ferragem genérica oferecerão certificados de componentes que nunca cobrem bem o conjunto que você está comprando. A diferença é invisível no orçamento e evidente na primeira investigação de incidente.

Lendo corretamente a tabela de cargas de um fornecedor

Todo kit de cesto de flores vem com uma tabela de cargas, e lê-la corretamente é uma competência de compras por si só. Três perguntas decodificam a maioria das tabelas. Que comprimento de projeção a capacidade nominal assume: uma capacidade citada a 1,2 m de projeção cai rapidamente a 1,8 m, e a tabela deve dar valores por projeção, não um número heroico no ajuste mais curto. Que limite de flecha está por trás da capacidade: capacidade governada pela flecha L/150 é engenharia honesta, enquanto capacidade citada como resistência última pura com um fator de segurança ignora a serventia que os trabalhadores sentem sob os pés. E qual configuração foi ensaiada: tirante simples ou duplo, ângulo de 45 graus ou mais raso, porque a configuração ensaiada é a única que o certificado realmente cobre. Um fornecedor cuja tabela responde às três numa página fez a engenharia; uma tabela que precisa de um telefonema para ser interpretada é um aviso sobre como será o resto da documentação.

Planejamento de quantidades e logística de contêineres para exportação

Um kit de cesto de flores é uma carga mista: vigas retas longas, peças de canto e diagonais mais curtas, caixas de conjuntos de tirantes, luvas, pinos e ferragens. Um bom planejamento de quantidades parte do quadro de vigas (trechos retos de 1,4 a 3,0 m por contagem de posições, vigas de canto por número de cantos por camada, luvas por tirante com cinco por cento de reserva) e termina com um plano de estufagem que mistura comprimentos para que nenhum metro cúbico viaje vazio. Três hábitos específicos de exportação protegem o orçamento. Enfeixar as vigas por tipo de posição com etiquetas vinculadas ao desenho de disposição, para que a triagem na obra leve horas em vez de dias. Embalar a ferragem pequena segundo o limite de manuseio manual de 25-30 kg com sacos contados por posição de viga, porque um saco de pinos perdido para uma camada inteira. E declarar a especificação de galvanização no packing list além do contrato, pois inspeções portuárias e despachantes leem o packing list, não o anexo técnico. Compradores comparando fornecedores devem notar quem entrega essa documentação de embarque sem ser solicitado: é a assinatura operacional de uma fábrica que exporta toda semana.

Vida útil, recondicionamento e quando aposentar componentes

A economia que justifica o sistema (economia de aço de mais de 50 por cento frente a esquemas de viga passante, mais a eliminação de aberturas na parede e seu reparo) depende de o kit sobreviver a ciclos repetidos de salto. Na prática, vigas e conjuntos de tirantes galvanizados a quente servem de cinco a dez projetos quando três disciplinas se mantêm: armazenamento reto em racks entre projetos; limpeza e engraxamento de roscas a cada translado; e uma ficha de estoque escrita acompanhando o histórico de projetos de cada lote. O recondicionamento entre ciclos é barato e programado: retoques de galvanização nas bordas gastas, substituição de chapas de orelha dobradas e esticadores gripados a partir do estoque de reposição, aposentadoria de qualquer viga que mostre deformação permanente no meio do vão. A regra de aposentadoria merece ser explícita, porque é a mais dispensada sob pressão de prazo: um componente que falha na inspeção é cortado ou deformado no mesmo dia, não volta ao rack para outra equipe redescobrir. Um kit gerenciado assim é um ativo de capital com custo por pavimento previsível; um kit jogado num canto do pátio é um consumível com etiqueta de preço de ativo.

Coordenando o andaime com as frentes de fachada e instalações

O plano de lanços que parece completo no desenho do andaime ainda precisa dividir o edifício com todos os demais. As frentes de fachada precisam dos pontos de ancoragem dos tirantes coordenados com as posições de seus suportes, porque uma luva embutida que cai onde um suporte de fachada cortina deve depois se fixar cria um conflito que ninguém orçou. Os shafts de instalações e os vãos de elevadores interrompem posições de vigas, e o projeto deve mostrar essas interrupções desde o início em vez de descobri-las em altura. E a sequência de desmontagem deve respeitar o fechamento da fachada: as vigas só saem depois que a parede atrás delas está terminada e vedada, o que em projetos rápidos significa que o programa do andaime e o da fachada são um só documento, não dois. Gerentes de projeto que conduzem um cronograma de lanços combinado (estrutura, andaime, fachada) relatam menos remontagens de lanços e quase nenhuma das relocações improvisadas de vigas que consomem a economia de mão de obra para a qual o sistema foi comprado. Essa coordenação custa uma reunião por lanço e se paga toda vez que a grua chega.

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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.