Che sia un gru a braccio autoportante L'installazione non sicura influisce non solo sul normale funzionamento, ma anche sulla sicurezza di sollevamento e sulla durata di servizio a lungo termine. Durante il funzionamento, un carico posizionato vicino all'estremità del braccio crea un momento ribaltante significativo sulla colonna della gru e sulla fondazione. Anche quando due gru a braccio hanno la stessa capacità di sollevamento nominale, lunghezze del braccio diverse possono comportare requisiti molto diversi per la fondazione e il sistema di ancoraggio.
Pertanto, la scelta del collegamento tra la base della gru e le fondamenta non deve basarsi esclusivamente sulla capacità di sollevamento. Occorre considerare anche altri fattori, tra cui il carico nominale, la lunghezza del braccio, la frequenza di utilizzo, le condizioni del calcestruzzo e le condizioni costruttive del cantiere.
Esistono tre metodi comuni di collegamento delle fondamenta per una gru a braccio autoportante: installazione con piastra di base di grandi dimensioni, installazione con bulloni di ancoraggio chimico e fondazione con gabbia di ancoraggio incorporata.
Ogni metodo ha le sue applicazioni specifiche. Non esiste un'unica soluzione di fondazione adatta a ogni progetto di gru a braccio autoportante.
Installazione di una piastra di base di grandi dimensioni: distribuzione dei carichi su una superficie di fondazione più ampia
L'installazione di una piastra di base di grandi dimensioni può essere utilizzata per alcune gru a braccio autoportanti di piccola e media capacità, in genere nell'intervallo approssimativo di 1-3 tonnellate. Tuttavia, l'idoneità di questo metodo deve essere verificata in base alla lunghezza del braccio, al momento ribaltante, alle dimensioni della piastra di base, alla disposizione degli ancoraggi e alle condizioni della fondazione in calcestruzzo.
Questo metodo di installazione utilizza una piastra di base in acciaio più ampia e spessa sotto la colonna della gru, con molteplici punti di ancoraggio distribuiti sulla piastra.
È importante comprendere che una piastra di base più grande non significa che la gru a braccio autoportante possa essere semplicemente installata su un normale pavimento di officina, né che possa sostituire una fondazione in cemento armato progettata in modo appropriato.
Lo scopo principale della piastra di base più grande è quello di aumentare la superficie di distribuzione del carico e fornire ulteriori punti di ancoraggio, consentendo così di trasferire i carichi e il momento ribaltante generati dalla gru a braccio su una superficie di fondazione maggiore.
Quando è adatta una piastra di base di grandi dimensioni?
Se si sta costruendo un nuovo pavimento per un'officina, i bulloni di ancoraggio possono essere annegati durante il getto del calcestruzzo. Quando lo spazio di installazione è limitato e lo scavo di una grande fossa di fondazione per una gabbia di ancoraggio risulta scomodo, si può considerare l'utilizzo di una grande piastra di base.
Se l'intero pavimento dell'officina deve essere gettato ex novo, è possibile posizionare in anticipo i bulloni di ancoraggio annegati nel cemento in base al progetto della gru a braccio. Ciò può ridurre la quantità di scavo aggiuntivo necessario per una fondazione profonda separata.
Nelle aree in cui diverse macchine sono installate vicine tra loro e dove è disponibile una pavimentazione o fondazione integrata in cemento armato, una piastra di base più ampia può contribuire a distribuire i carichi localizzati su una superficie maggiore.
Qual è la differenza tra una piastra di base di grandi dimensioni e una gabbia di ancoraggio incorporata?
Entrambi i metodi richiedono una solida base in cemento, ma i loro principi di ancoraggio sono differenti.
Una piastra di base di grandi dimensioni distribuisce principalmente i carichi su una superficie di fondazione più ampia grazie alla sua maggiore impronta e ai molteplici punti di ancoraggio.
Una gabbia di ancoraggio annegata, d'altro canto, utilizza rinforzi e bulloni di ancoraggio incorporati più in profondità nella fondazione in calcestruzzo per creare un sistema di ancoraggio più integrato. In genere, offre una migliore integrità strutturale e resistenza alle forze di ribaltamento.
Per gru di grande capacità, bracci lunghi, operazioni di sollevamento frequenti o applicazioni con elevati momenti di ribaltamento, è generalmente consigliabile valutare prima una fondazione con gabbia di ancoraggio integrata, piuttosto che limitarsi ad aumentare le dimensioni della piastra di base.
Procedura di installazione di base per una piastra di base di grandi dimensioni
- 1. Costruire le fondamenta in cemento
Versare il calcestruzzo per la fondazione secondo il progetto e posizionare i bulloni di ancoraggio annegati in base alla disposizione dei fori nella piastra di base. - 2. Posizionare e livellare la piastra di base grande
Pulire la superficie di appoggio, sollevare la piastra di base in posizione, allinearla con i bulloni di ancoraggio incorporati e regolarne la posizione centrale e il livello. - 3. Stringere i dadi di ancoraggio
Installare rondelle e dadi, quindi serrarli gradualmente e uniformemente in sequenza diagonale. - 4. Installare la colonna della gru
Collegare la base della colonna alla piastra di base grande, serrare i bulloni di collegamento e verificare l'allineamento verticale della colonna. - 5. Ispezione finale e stuccatura, se necessaria.
Verificare tutti i collegamenti, il contatto della piastra di base e la verticalità delle colonne. Se nel progetto delle fondazioni è previsto uno strato di malta, applicare una malta non ritirante idonea.
In generale, sconsigliato senza una specifica verifica strutturale: Le applicazioni ad alta capacità, con braccio lungo, ad alta frequenza o con elevato momento ribaltante non dovrebbero basarsi esclusivamente su una piastra di base allargata come sostituto di una fondazione interrata senza adeguati calcoli strutturali.
Installazione di bulloni di ancoraggio chimico: ridurre al minimo le modifiche ai pavimenti esistenti dell'officina.
Per alcune gru a braccio autoportanti di piccola taglia, in genere con una portata compresa tra 0,25 e 1 tonnellata, si ricorre comunemente a bulloni di ancoraggio chimici. Tuttavia, l'idoneità non può essere determinata solo dalla capacità della gru. È necessario verificare anche la resistenza, lo spessore, l'armatura, la profondità di ancoraggio richiesta, la distanza dal bordo e il momento ribaltante generato dalla gru a braccio nel calcestruzzo esistente.
A differenza di una gabbia di ancoraggio incorporata, questo metodo non richiede l'installazione di ancoraggi prima del getto del calcestruzzo.
Al contrario, vengono praticati dei fori nella fondazione in cemento esistente seguendo lo schema della piastra di base della gru. Dopo aver pulito accuratamente i fori, viene iniettato un adesivo chimico di ancoraggio e vengono inserite delle barre filettate.
Una volta che il materiale di ancoraggio chimico si è completamente indurito e ha raggiunto la resistenza richiesta, è possibile installare la colonna della gru.
Quando sono adatti i bulloni di ancoraggio chimico?
Se un'officina dispone già di un pavimento o di una fondazione in cemento che soddisfa i requisiti strutturali della gru a braccio, e lo scavo di una nuova fondazione risulta difficoltoso, si può valutare l'installazione di bulloni di ancoraggio chimico.
Questo metodo è particolarmente adatto per:
- Aggiornamenti dell'officina esistente
- Officine con pavimenti in cemento completati
- Postazioni di lavoro in cui è difficile effettuare scavi di fondazione estesi
- Progetti che richiedono un periodo di installazione relativamente breve
I suoi principali vantaggi sono un'installazione più rapida e minori modifiche al pavimento o alle fondamenta esistenti. Tuttavia, ciò non significa che una gru a braccio autoportante possa essere installata su qualsiasi pavimento in cemento esistente utilizzando ancoraggi chimici.
Se il calcestruzzo è fessurato, cavo, troppo sottile, di resistenza sconosciuta o se i punti di ancoraggio richiesti sono troppo vicini al bordo della fondazione, il metodo di installazione deve essere rivalutato.
Procedura di base per l'installazione di ancoraggi chimici
- 1. Segnare le posizioni degli ancoraggi in base ai fori della piastra di base della colonna.
- 2. Praticare i fori con il diametro e la profondità specificati.
- 3. Rimuovere accuratamente polvere e detriti dai fori.
- 4. Iniettare la quantità specificata di adesivo di ancoraggio chimico.
- 5. Inserire le barre filettate e lasciare che l'adesivo si asciughi completamente.
- 6. Installare la base della colonna, le rondelle e i dadi.
- 7. Regolare la verticalità della colonna e serrare gli ancoraggi secondo le specifiche richieste.
Tra queste fasi, la profondità di perforazione, la pulizia dei fori e il tempo di indurimento sono particolarmente importanti per le prestazioni dell'ancoraggio. Un'eccessiva presenza di polvere all'interno dei fori, una quantità insufficiente di adesivo per ancoraggio o il caricamento degli ancoraggi prima del completo indurimento possono ridurre significativamente le prestazioni dell'ancoraggio.
In generale sconsigliato: Se non è possibile confermare lo spessore, la resistenza, l'armatura o le condizioni generali del calcestruzzo esistente, oppure se il calcestruzzo presenta crepe significative, cavità o danni strutturali, gli ancoraggi chimici non devono essere scelti basandosi esclusivamente sulla capacità di sollevamento della gru.
Fondazione con gabbia di ancoraggio integrata: adatta per applicazioni a lungo termine e per carichi pesanti.
Una gabbia di ancoraggio integrata è una delle soluzioni di fondazione più comuni per le gru a braccio autoportanti. Può essere utilizzata per un'ampia gamma di applicazioni, da gru di piccole e medie dimensioni a gru per carichi pesanti, con un intervallo di riferimento tipico di circa 0,5-5 tonnellate.
Per bracci di sollevamento lunghi, capacità di sollevamento elevate, operazioni di sollevamento frequenti o applicazioni con grandi momenti di ribaltamento, questo metodo di fondazione è spesso preferito.
L'installazione a incasso richiede lo scavo di una fossa di fondazione. Prima del getto del calcestruzzo, all'interno della fondazione vengono installati rinforzi, bulloni di ancoraggio e componenti di posizionamento.
Una volta che il calcestruzzo ha raggiunto la resistenza di installazione specificata, la base della colonna della gru viene montata sui bulloni di ancoraggio annegati.
Quando è opportuno utilizzare una gabbia di ancoraggio integrata?
Una gabbia di ancoraggio integrata è particolarmente adatta per nuove officine o progetti in cui i lavori di ingegneria civile sono ancora in corso.
Se la posizione della gru a braccio autoportante e i principali parametri tecnici vengono definiti durante la fase di costruzione dell'officina, le fondamenta e la gabbia di ancoraggio possono essere progettate e installate in anticipo. Ciò contribuisce a ridurre al minimo le modifiche successive al pavimento finito dell'officina.
In generale, una fondazione interrata dovrebbe essere considerata con maggiore attenzione per:
- Postazioni di lavoro permanenti
- Gru a braccio di maggiore capacità
- Bracci del braccio più lunghi
- Operazioni di sollevamento ad alta frequenza
- Applicazioni che comportano carichi dinamici significativi
- Progetti che richiedono maggiore integrità delle fondamenta e resistenza al ribaltamento
Rispetto agli ancoraggi chimici e ai collegamenti con piastre di base di grandi dimensioni, una gabbia di ancoraggio integrata trasferisce i carichi e il momento ribaltante generati dalla colonna della gru a una fondazione in calcestruzzo più ampia, creando un sistema di ancoraggio più integrato.
Procedura di base per l'installazione di gabbie di ancoraggio incorporate
- 1. Scavare le fondamenta secondo le dimensioni specificate.
- 2. Realizzare la gabbia di ancoraggio e posizionare con precisione i bulloni di ancoraggio.
- 3. Fissare la gabbia di ancoraggio per impedirne lo spostamento durante il getto del calcestruzzo.
- 4. Versare e vibrare correttamente il calcestruzzo.
- 5. Far maturare il calcestruzzo secondo le specifiche indicate.
- 6. Installare la colonna della gru dopo che le fondamenta hanno raggiunto la resistenza di installazione richiesta.
- 7. Regolare la verticalità della colonna e serrare i dadi di ancoraggio.
Durante la costruzione, occorre prestare particolare attenzione alla posizione, alla spaziatura, alla verticalità e alla lunghezza esposta dei bulloni di ancoraggio. Se la gabbia di ancoraggio non è fissata correttamente, il getto di calcestruzzo e le vibrazioni possono causare lo spostamento dei bulloni di ancoraggio, rendendo difficile o impossibile l'allineamento della piastra di base della gru durante l'installazione.
Limitazioni da considerare: Sebbene una gabbia di ancoraggio annegata offra un'eccellente integrità delle fondamenta, richiede scavi, lavori di rinforzo, getto di calcestruzzo e stagionatura. Pertanto, i lavori edili e i tempi di installazione sono generalmente maggiori rispetto agli altri due metodi.
Come scegliere tra i tre metodi di fondazione per gru a braccio autoportanti
Le gamme di capacità riportate di seguito sono da intendersi solo come riferimento preliminare e non devono essere considerate come standard di progettazione delle fondazioni.
| Metodo di installazione | Capacità di riferimento | Condizioni del sito più idonee | Caratteristiche principali |
| Bulloni di ancoraggio chimico | 0,25–1 tonnellata | Pavimenti in cemento esistenti, ammodernamenti di officine, cantieri in cui lo scavo è difficoltoso | Installazione rapida e modifiche minime, ma fortemente dipendente dalle condizioni del calcestruzzo esistente. |
| Piastra di base grande | 1–3 tonnellate | Nuovi pavimenti in cemento, spazio di scavo limitato, i bulloni di ancoraggio possono essere posizionati in anticipo | Maggiore area di distribuzione del carico e minore necessità di scavi profondi per le fondamenta. |
| Gabbia di ancoraggio incorporata | 0,5–5 tonnellate | Nuove officine, installazioni permanenti, sollevamento di carichi pesanti o frequenti | Migliore integrità strutturale e resistenza al ribaltamento, ma richiede maggiori lavori di ingegneria civile. |
Importante: Anche quando due gru a braccio autoportanti hanno esattamente la stessa capacità di sollevamento nominale, le differenze nella lunghezza del braccio, nell'altezza di sollevamento e nelle condizioni operative possono comportare carichi di fondazione differenti. Pertanto, il metodo di fondazione definitivo non dovrebbe mai essere scelto esclusivamente in base agli intervalli di capacità indicati sopra.
Una semplice guida alla selezione preliminare
Il pavimento in cemento esistente e lo scavo sono difficili
→ Innanzitutto, verificare le condizioni del calcestruzzo esistente. Per le gru leggere, si possono valutare i bulloni di ancoraggio chimico.
Nuovo pavimento in cemento: i bulloni di ancoraggio possono essere posizionati in anticipo, ma lo scavo profondo è limitato.
→ Si potrebbe valutare l'installazione di una piastra di base di grandi dimensioni.
Nuova officina, funzionamento permanente, maggiore capacità di sollevamento, braccio lungo o sollevamento frequente
→ Generalmente si preferisce una fondazione con gabbia di ancoraggio interrata.
Queste linee guida sono intese solo per una selezione preliminare. Il progetto definitivo delle fondazioni deve essere sempre confermato in base ai parametri della gru e alle effettive condizioni del sito.
Perché la scelta delle fondamenta non dovrebbe basarsi esclusivamente sulla capacità di sollevamento della gru?
Questo è uno degli aspetti più facilmente trascurabili nella progettazione delle fondazioni per gru a braccio autoportanti.
Ad esempio, si considerino due gru a braccio, entrambe con una portata nominale di 1 tonnellata. Una ha un braccio di 2 metri, mentre l'altra ha un braccio di 6 metri.
Quando il carico raggiunge l'estremità esterna del braccio, l'effetto di ribaltamento che agisce sulla fondazione della colonna può essere significativamente diverso tra le due gru.
Pertanto, per stabilire se un metodo di fondazione sia adatto, è necessario considerare almeno i seguenti fattori:
- Capacità di sollevamento nominale
- Lunghezza del fiocco
- Altezza di sollevamento
- Peso proprio della gru
- Classe di servizio e frequenza operativa
- Carichi dinamici
- Condizioni delle fondamenta e del calcestruzzo
Per questo motivo, un produttore di gru a braccio solitamente chiede non solo "Di quale capacità di sollevamento avete bisogno?", ma anche informazioni sulla lunghezza del braccio necessaria e sulle condizioni del terreno di fondazione prima di confermare la soluzione di installazione.
Quali informazioni sono necessarie prima di installare una gru a braccio autoportante?
Se non siete sicuri se il vostro progetto debba utilizzare ancoraggi chimici, una grande piastra di base o una gabbia di ancoraggio incorporata, non è consigliabile prendere la decisione basandosi solo sulla capacità della gru.
Prima di selezionare la soluzione di fondazione, preparare le seguenti informazioni:
- 1. Capacità di sollevamento nominale
Ad esempio: 500 kg, 1 tonnellata, 2 tonnellate o 5 tonnellate. - 2. Lunghezza del braccio / raggio di lavoro
La distanza dal centro della colonna della gru all'estremità esterna dell'area di lavoro effettiva. - 3. Altezza di sollevamento richiesta
L'altezza di sollevamento verticale effettiva richiesta dal livello del pavimento al gancio. - 4. Condizioni di fondazione esistenti
Ciò include lo spessore, la resistenza e l'armatura del calcestruzzo. Per una nuova officina, fornire le condizioni di fondazione previste, se disponibili. - 5. Foto o disegni dell'area di installazione
Le foto del sito, le planimetrie dell'officina e i disegni delle fondamenta possono aiutare a determinare lo spazio edificabile disponibile e a identificare le strutture circostanti che potrebbero influire sull'installazione.
In base a queste informazioni, è possibile valutare ulteriormente i carichi e il momento ribaltante agenti sulle fondazioni, consentendo così di selezionare una fondazione e un metodo di ancoraggio più idonei.
Per applicazioni di sollevamento pesanti, con braccio lungo e ad alta frequenza, o per progetti con condizioni di fondazione complesse, la fondazione deve essere progettata specificamente e verificata strutturalmente in base ai parametri effettivi della gru, anziché utilizzare dimensioni generiche.
Solo quando le fondamenta in cemento, il sistema di ancoraggio, la base della colonna e la struttura autoportante della gru a braccio formano un sistema correttamente progettato e saldamente collegato, la gru può funzionare in modo sicuro, affidabile e costante nel lungo periodo.
