Fixadores de Painéis

Os fixadores formam uma parte vital das construções pré-moldadas de concreto. Existe uma boa literatura que trata dos detalhes de ligações e fixadores para elementos pré-moldados de fachadas arquitetônicas, com um número de exemplos de aplicações. A seguir, são descritas as ligações e fixadores mais típicos para painéis em concreto arquitetônico.

8.8.1. Tipos de fixadores e suas aplicações

Ligações por sobreposição de armaduras de espera (armaduras deixadas para fora do elemento) O mecanismo neste tipo de ligação é totalmente baseado no princípio de transferência de forces entre o traspasse de armaduras e pelo efeito de pino. Os elementos a serem conectados possuem barras de armadura deixadas para fora do concreto, as quais possuem detalhes adequados com dobras ou ganchos

para promover a sobreposição entre armaduras na região da ligação a ser preenchida com concreto ou graute no local.

Exemplos de ligações com sobreposição de armaduras salientes são apresentados na Fig. 8.14. Este tipo de ligação é geralmente empregado para conectar painéis portantes para fachadas e pisos. Esta solução também é adequada para conectar elementos não portantes. As vantagens específicas com este tipo de ligação, comparadas com outras ligações, são: grandes tolerâncias, custo reduzido, resistência à corrosão (durabilidade) e resistência ao fogo. A grande desvantagem com este tipo de ligação é que os sistemas de fixação não fornecem estabilidade imediata para o sistema estrutural e, portanto, deve-se utilizar escoras temporárias ou outros fixadores durante a construção.

Fig. 8.14 Exemplos de ligações com armaduras de sobreposição e concreto de preenchimento no local

Ligações Parafusadas

As ligações parafusadas são utilizadas normalmente em painéis não portantes. Existem várias possibilidades de se fazer uso dos fixadores existentes como parafusos inseridos no concreto, trilhos para conectores inseridos no concreto, barras rosqueadas inseridas no concreto, etc. Na Fig. 8.15 são apresentadas algumas destas soluções. As ligações parafusadas podem ser desmontadas e promovem uma fixação imediata. Todavia, para superar os problemas causados pelos desvios construtivos, devem ser previstas tolerâncias em todas as direções para possíveis ajustes.

Metal angle fixed to cast in channels Bracket with 3 degrees of adjustment Fig. 8.15.a. Exemplos de ligações parafusadas

bolt M12 anchor rail Angle fixed to column and cladding panel Projecting bar from façade panel cast in floor sleeve

Fig. 8.15.b Exemplos de ligações parafusadas

Ligações soldadas

A ligação soldada é muita empregada na EUA e Canadá, mas raramente na Europa. Essas ligações são eficientes e podem ser facilmente ajustadas para condições variadas no campo. Todavia, o desempenho quanto à sua resistência e mesmo a sua confiabilidade estrutural depende da qualidade da mão de obra. Na Europa, as regulamentações exigentes para aplicação de solda em canteiro, somadas com os riscos de condições climáticas desfavoráveis, limitam bastante a aplicação deste tipo de solução.

Fig. 8.16 Exemplos de conectores soldados

Os conectores por chapas metálicas são largamente utilizados para ligações soldadas em combinação com tiras metálicas, barras de armaduras ou pinos soldados na chapa metálica. A superfície externa da chapa metálica é normalmente faceada com a superfície do concreto e fornece uma área de solda para a ligação com o sistema de apoio do painel.

A ancoragem dos elementos em balanço para sacadas em concreto arquitetônico, para a estrutura de piso, pode ser realizada com sistemas que possibilitam interromper as “pontes térmicas” com os pisos. A armadura superior e as bielas de compressão na parte inferior resistem as ações do balanço. Esse sistema é correntemente disponível no mercado.

welding

metalplate

cast-in metal plate with anchor bars

welding

Neoprene supporting pad. Welding at top and bottom of web would create complete moment fixity

8.8.2. Durabilidade

A maior parte dos fixadores para painéis em concreto arquitetônico não pode ser inspecionada uma vez instalada. Portanto, além dos requisitos relativos à resistência mecânica e à ductilidade, os materiais dos fixadores devem apresentar uma boa resistência contra a deterioração física e química quando expostos aos agentes agressivos no meio ambiente.

Os métodos e tipos de metais a serem empregados dependem da importância do fixador e da possibilidade de inspeção e subseqüente reparo. Os fixadores, os quais estão embutidos (inseridos) no concreto e estão em condições de atmosfera seca, somente necessitam de ter um recobrimento mínimo de concreto conforme prescrito nas normas para a durabilidade em concreto armado. Quando o concreto é exposto às condições de agressividade e o cobrimento de concreto é muito pequeno para garantir a proteção contra o contato com a água, então os materiais dos fixadores devem livres de corrosão (anticorrosivos).

Os apoios para carregamentos verticais e fixadores de travamento, os quais não estão inseridos (embutidos) no concreto, são geralmente produzidos com um dos seguintes metais resistentes à corrosão: cobre, liga de bronze e alumínio, liga de bronze e fósforo ou aço inoxidável. A AISI-316 (a norma americana equivalente para a DIN-12371) e os tipos AISI-316 podem ser utilizados. Cuidados devem ser tomados para se evitar os contatos bi-metálicos prejudiciais, os quais podem causar a corrosão galvânica (catódica). O risco de contato bi-metálico pode ser evitado por meio arruelas e luvas. Além dos requisitos de estabilidade e de durabilidade, para se obter ligações com desempenhos satisfatórios, deve-se empregar no projeto alguns critérios construtivos importantes:

• Deve-se adotar o mesmo tipo de ancoragem para todo o sistema de fechamento sempre que possível e também se o dimensionamento em certos casos é maior que o necessário. O trabalho repetitivo promove a redução de custos e melhora a qualidade da execução.

• As barras de espera para traspasse devem ser posicionadas na parte superior da forma (durante a moldagem) com o objetivo de evitar dificuldades de moldagem.

• Os fixadores devem levar em conta as tolerâncias da estrutura na edificação e a fabricação dos elementos pré-moldados.

• Todos os fixadores, de qualquer tipo, devem permitir ajustes nas três dimensões para permitir que os painéis sejam facilmente alinhados e nivelados.

• Deve-se permitir um espaçamento adequado entre os elementos da fachada e da estrutura, normalmente com um mínimo de 25 a 30 mm. Estes espaços vazios não são normalmente visíveis na construção acabada e, portanto, como não impõem limites sensíveis, esses espaços podem ser tão grandes quanto for necessário para atender as exigências práticas de montagem.