Ancoragens mecánicas - Informações gerais

Ancrage mécanique

Betão fissurado ou betão não fissurado ?

A caraterística do betão é uma boa resistência à compressão, mas em contrapartida a resistência à tracção é fraca. O aparecimento de fissuras na zona de tensão é previsível a partir do momento em que as construções em betão são submetidas a uma carga. Neste caso, é conveniente utilizar as cavilhas testadas para o betão fissurado.

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A peça a fixar

Natureza

Um amplo leque de materiais é utilizado e pode intervir na escolha da fixação e vice-versa, de modo a prevenir o risco de eletrólise.

  • Aço eletrogalvanizado,
  • Alumínio,
  • Aço galvanizado a quente,
  • Ferro fundido,
  • Inoxidável,
  • Madeira, ...

A posição no suporte

Quando referimos a posição da peça a fixar no suporte, temos também de ter em consideração a posição da cavilha, uma vez que é a fixação que irá solicitar o material.

Dimensionamento

A espessura da peça a fixar (tfix), o número de furos e o diâmetro do furo de passagem da cavilha na peça a fixar (df) são, igualmente, essenciais na escolha da fixação.

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tfix : É a parte variável da cavilha onde a peça a fixar é posicionada.

Scr,N : É a distância a respeitar entre cavilhas.

df : Estes diâmetros devem ser respeitados de modo a garantir os valores das cargas recomendadas.

A espessura mínima do suporte (hmin) só é válida quando não é observada qualquer fissura causada pela perfuração na parte traseira do betão.

Elementos com influência sobre a resistência

Carga aplicada laje maciça :

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A cavilha é colocada no meio da laje, toda a superfície em redor da fixação pode trabalhar.

Distância no bordo da laje :

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A cavilha é colocada junto aos bordos das lajes, falta uma zona de betão para suportar a carga máxima.

Distância caraterística :

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As cavilhas são colocadas com um entreeixo suficiente. Os dois cones de restrição não solicitam a mesma superfície do betão, o que significa que a carga aplicada na laje maciça pode ser exercida.

Distância mínima :

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As distâncias Scr e Ccr não podem ser aplicadas. As cavilhas são colocadas com valores limite denominados Smin et Cmin

Entre-eixo de cavilha :

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As cavilhas são colocadas uma junto à outra, os dois cones de restrição solicitam a mesma superfície do betão, o que significa que a carga aplicada em cada cavilha é reduzida.

A Carga

As forças que afatem a fixação

A direção do esforço é definida pelo ângulo formado pelo eixo da cavilha e a direção do esforço aplicado.

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  • N : Carga de tracção aN está compreendido entre 0° e 30°.
  • F : Carga oblíqua aF está compreendido entre 30° e 60°.
  • V : Carga de cisalhamento aV está compreendido entre 60° e 90°.

Especificações sobre as cargas aplicadas

Cargas aplicadas : As cargas publicadas são calculadas a partir de valores caraterísticos fornecidos pela ATE, sobre as quais se aplicam coeficientes parciais de segurança decorrentes da ATEG 001, bem como um coeficiente parcial das ações γf = 1,4.

Cargas aplicadas em tracção : As cargas aplicadas em tração são calculadas para o betão não armado e para o betão armado padrão, cujos ferros têm um espaçamento de S<15 cm ou de S<10 cm, caso o diâmetro seja igual ou inferior a 10 mm.

Cargas aplicadas em cisalhamento : As cargas aplicadas em cisalhamento são indicadas para uma ancoragem única em laje maciça: para as cargas de cisalhamento aplicadas junto ao bordo da laje; para as cargas de cisalhamento aplicadas junto ao bordo (C<10 hef ou 60d). A rutura no bordo da laje deve ser verificada em conformidade com o método A no anexo C da ATEG 001.

Modos de rutura de uma cavilha

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As condicionantes externas

A regulamentação Europeia

Para tornar o mercado único uma realidade para todos os produtos de construção, nasceu um regulamento, o «regulamento 305/ 2011 da UE ». Esta diretiva contém 7 exigências :

  1. Resistência mecânica e estabilidade
  2. Proteção contra incêndios
  3. Higiene, saúde e proteção ambiental
  4. Utilização e acessibilidade seguras
  5. Proteção contra o ruído
  6. Poupança de energia e proteção térmica
  7. Utilização sustentável dos recursos naturais

O betão e respetivas opções

As opções irão depender da zona do betão onde a ancoragem será colocada :

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*De acordo com a ATEG 001

Quanto menor for o número da opção, mais a ancoragem poderá ser utilizada em condições de emprego restritivas e maior será o desempenho.

A opção selecionada pelo fabricante é fundamental, porque determina, por um lado, o programa de ensaios e o método de cálculo e, por outro lado, o domínio de utilização da cavilha.

Opção 1: Betão fissurado e não fissurado

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Opção 7: APENAS para betão não fissurado aço

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Os riscos sísmicos

A França tem uma nova delimitação de zonas sísmicas que dividem o território nacional em cinco zonas com graus de sismicidade crescentes, em função da probabilidade de ocorrência de sismos :

  • Uma zona com um grau de sismicidade 1, onde não existem recomendações antissísmicas particulares para os edifícios com um risco normal (o risco sísmico associado a esta zona é qualificado como muito fraco),
  • Quatro zonas com graus de sismicidade de 2 a 5, onde são aplicáveis regras de construção antissísmica nos edifícios novos e aos edifícios antigos em determinadas condições.

A Simpson Strong-Tie testou e recomenda determinadas ancoragens em caso de utilização em zona sísmica: Ultraplus, Superplus (ancoragens mecânicas) e Set-XP (fixação química).

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Para mais informações : http://www.ecologie-solidaire.gouv.fr

Sistema de dois componentes

A fixação química apresenta-se sob a forma de um cartucho com dois compartimentos: a resina e o endurecedor. O rácio da mistura é de 10 partes de resina para uma parte de endurecedor(POLY-GP™, POLY-GPG™, VT-HP™),ou de uma parte de resina para uma parte de endurecedor (SET-XP™).

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O produto é misturado através de uma boquilha misturadora instalada na extremidade do cartucho. A mistura de dois compostos provoca uma reação química rápida no caso do POLY-GP™ e mais lenta no caso do SET-XP™ (o aumento da temperatura é importante). Esta mistura comporta um endurecimento mais ou menos rápido. Realiza-se, assim, uma ancoragem por colagem da haste ou do ferro ao betão sobre o material de suporte no qual o mesmo está implantado.

Vantagens técnicas

A fixação química não cria condicionantes de compressão no material de suporte. Por conseguinte, não há condicionantes no material de suporte, existe uma possibilidade de entre-eixos fracos entre cavilhas e pode proceder-se a fixações junto aos bordos da laje.

La performance technique n'est pas le seul argument qui fait la qualité d'un scellement chimique.

  • Odor : o POLY-GP™ têm um odor fraco
  • A cor : é de um tom pedra para se misturar com o POLY-GP™ e um tom cinzento para betão.
  • Sua extrusão é fácil : para maior conforto do aplicador e uma maior produtividade: POLY-GP™.
  • O tempo de secagem : do POLY-GP™ é muito rápido.
  • As suas aprovações : POLY GPG™, apresenta 3 ETE para fixação, alvenaria, betão e varão para betão.
  • A limpeza : POLY-GP™, POLY-GPG™ e VT-HP™ não têm pictograma de perígo.
  • O seu comportamento em ambiente específico : o SET-XP™ é estável em todas as condições: calor extremo, humidade, ...

Aplicações

A fixação química é uma solução bastante polivalente, dado que a mesma resina pode ser usada em materiais ocos ou maciços e em cargas pesadas ou leves :

  • Ancoragem (POLY-GP™, POLY-GPG™, AT-HP™, VT-HP™, SET-XP™) : trata-se de fixar as hastes roscadas num material de suporte para aplicar a fixação de um elemento.
  • Recuperação de betão armado (POLY-GPG™, AT-HP™, VT-HP™ et SET-XP™) : trata-se de fixar betão armado para criar uma continuidade na obra em betão armado.
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Diferença entre a ancoragem mecânica e química

A ancoragem mecânica

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Aquando da sua expansão ou da colocação em carga, a ancoragem exerce um esforço sobre uma zona do betão denominada «cone de restrição»; uma primeira compressão surge no momento do aperto e uma segunda no momento da colocação em carga.

A ancoragem química

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Esta ancoragem não necessita de expansão para se fixar. O «cone de restrição» só surge aquando da colocação em carga. O cone de arrancamento é, portanto, mais estreito e permite trabalhar nos entreeixos e nas distâncias na extremidade mais baixa. 

Aplicação de ancoragens e fixações químicas

Perno de ancoragem

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Montagem

Durante a aplicação do binário de aperto, o cone sobe no anel de expansão, o que provoca uma rutura dos segmentos ao abrir-se e encosta-se à parede, resultando, assim, numa aderência por atrito no material de suporte. Daqui resulta uma ancoragem por expansão com controlo por torção sem ferramenta particular.

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Parafuso

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Montagem

Fixação direta através da peça a fixar por aparafusamento. A rosca garante um excelente aparafusamento e uma rapidez de penetração do material de suporte.

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Bucha de pancadar

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Montagem

A cavilha de pressão é colocada na transversal da peça a fixar e expande-se sobre o comprimento do furo por atrito enquanto é martelada. O colar ajuda a manter a peça. Na aplicação em alvenaria de blocos ocos, a expansão da cavilha deve ser feita em pelo menos uma das paredes do suporte.

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Cavhila comprida

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Montagem

A cavilha com suporte de carpintaria permite uma rápida aplicação na superfície e na transversal da peça a fixar. As placas de fecho nos lados asseguram uma manutenção e uma fixação no rebaixo perfeita para os materiais ocos.

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Resina de fixaçaõ quimica

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Materiais maciços

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Materiais ocos

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