Âncoras de amarração de aeronaves para concreto: tipos, instalação e manutenção

Ande pelo pátio de quase qualquer aeroclube e você verá a mesma cena: alguns anéis cravados em concreto décadas atrás, correntes que já viram dias melhores e pelo menos uma âncora em que ninguém em campo realmente confia. Amarrar uma aeronave em concreto parece bastante simples, mas aquela pequena peça de hardware funciona silenciosamente a cada rajada, e a laje abaixo dela é muito menos tolerante do que a grama.

Nós ganhamos a vida fabricando fixadores, incluindo parafusos com olhal e ferramentas de montagem que acabam em ambientes externos exatamente nesse tipo de serviço. As perguntas que ouvimos dos operadores e equipes de manutenção sobre pontos de amarração de concreto tendem a se repetir, por isso este guia reúne as respostas práticas: quais tipos de âncoras existem, como instalar uma sem se envergonhar e qual parte da montagem geralmente falha primeiro.

Por que o concreto é seu próprio problema

Na grama, uma amarração é principalmente uma história sobre fricção do solo e uma estaca longa. No concreto, o caminho da carga passa por uma ligação mecânica ou colada em uma laje que pode ter de 100 a 200 mm de espessura, às vezes reforçada, às vezes não, e muitas vezes de idade desconhecida. Três coisas impulsionam o design:

• Elevação. O vento que passa por baixo da asa pode gerar sustentação muito além do peso da aeronave estacionada, de modo que a âncora é carregada em tensão, e não apenas mantida lateralmente.
• Cargas laterais e oscilantes. Uma rajada empurra a fuselagem para os lados e para frente e para trás, o que provoca cisalhamento e flexão na âncora e nas ferragens acima dela.
• Ambiente. Ciclos de congelamento e degelo, fluidos descongelantes, gotejamentos de combustível e água parada atacam tanto o concreto quanto o metal embutido nele.

Uma âncora de concreto que não foi selecionada para essas cargas é, na verdade, apenas um furo com um parafuso. Pode durar anos e depois desaparecer na única noite que importa.

Os principais tipos de âncoras de concreto utilizadas para amarrações

A maioria dos aventais acaba com uma mistura de sistemas. Saber como cada um transfere a carga torna muito mais fácil julgar o que você está vendo durante uma caminhada.

O erro a evitar é tratar todos eles como equivalentes porque parecem semelhantes quando vistos em pé. Um anel fundido e uma âncora aparafusada podem ficar a um metro de distância no mesmo avental e ter resistências de reserva muito diferentes.

Instalando uma âncora em um avental existente

A sequência abaixo é aquela que seguiríamos em um trabalho de retrofit e é deliberadamente conservadora. Em um aeródromo ativo, sempre apure primeiro o trabalho com o operador e a autoridade aeroportuária.

1. Revise os desenhos das lajes, caso existam, e confirme o que o aeroporto permite em termos de perfuração e ancoragem.
2. Procure vergalhões, cabos de pós-tensionamento e conduítes enterrados antes que qualquer pedaço toque a superfície.
3. Marque a posição de forma que a corrente ou correia fique livre do arco da hélice, das pernas da engrenagem e das marcações de amarração no pavimento.
4. Perfure com a broca de diâmetro correto até a profundidade de embutimento mais uma pequena folga, usando uma broca de martelo na velocidade especificada pelo fabricante da âncora.
5. Limpe bem o buraco. A poeira deixada no buraco é o motivo mais comum para o mau desempenho de uma âncora mecânica.
6. Defina a âncora de acordo com o torque publicado com uma chave calibrada e, em seguida, encaixe a porca de olhal, o anel ou a manilha e confirme o engate completo da rosca.
7. Vede a boca do furo contra entrada de água e registre a data de instalação, tipo de âncora e torque utilizado.

As duas etapas que são ignoradas com mais frequência são a limpeza e a vedação dos furos. A água depositada no buraco da âncora desce durante os ciclos de congelamento e descongelamento e, eventualmente, quebra a área ao redor da âncora, o que é uma maneira lenta e silenciosa de perder capacidade.

Classificações de carga, espaçamento e regras aplicáveis

Os fabricantes de âncoras publicam valores finais de arrancamento e cisalhamento para resistências específicas do concreto, profundidades de embutimento e distâncias de borda. Esses números são resultados de testes e não limites de trabalho, portanto um fator de segurança deve ser aplicado sobre eles. Uma abordagem de campo comum é projetar pelo menos três vezes a carga estática esperada e então verificar o resultado em relação aos requisitos locais, porque a carga de rajada em uma fuselagem estacionada não é estática nem previsível.

Três restrições tendem a reger as instalações reais. A distância da borda é mais importante do que a maioria das pessoas espera: uma âncora colocada perto de uma junta de laje ou de uma borda livre pode falhar ao quebrar um pedaço de concreto em vez de arrancá-lo. O espaçamento entre as ancoragens também é importante, uma vez que as ancoragens agrupadas compartilham o mesmo volume de concreto. E a espessura da laje limita a profundidade com que qualquer âncora pode ser fixada.

Para uma leitura de base, a circular consultiva da FAA sobre amarrações (AC 20-35C) ainda é um ponto de partida sensato, e muitas autoridades aeroportuárias publicam os seus próprios padrões de amarração que têm precedência nas suas propriedades. Onde as cargas são incomuns, um engenheiro estrutural é mais barato do que uma conta de reparo.

O hardware acima da âncora é igualmente importante

Uma âncora perfeitamente boa conectada a um olhal de loja de ferragens é um elo fraco com uma base forte. Procure parafusos de olhal forjados e porcas de olhal com uma carga de trabalho declarada e verifique se a rosca entra totalmente na porca ou placa, em vez de ficar pendurada em algumas voltas. Os olhais simples não gostam de carga lateral, portanto, onde a corrente se aproxima em ângulo, uma manilha e um arranjo giratório mantêm a carga alinhada.

A escolha do material segue o site. Os aventais interiores funcionam bem com aço galvanizado ou zincado, enquanto os campos costeiros e qualquer lugar com tratamento regular de degelo justificam o aço inoxidável, com graus 316 preferidos onde cloretos estão presentes.

Parafuso de olhal do anel de elevação de aço inoxidável M10 Um parafuso de olhal personalizável em aço inoxidável para levantamento e fixação, adequado para ancoragens onde rosca, haste, anel e acabamento devem ser especificados. Ver Produto →

Os tamanhos disponíveis no mercado raramente correspondem a todas as ancoragens. O comprimento da rosca, o diâmetro da haste, o diâmetro interno do anel e o acabamento precisam se adequar à placa, à corrente e ao clima local, e é por isso que uma boa parte dos parafusos com olhal que produzimos são feitos de acordo com desenhos e não com um número de catálogo. Você pode ver como esse processo funciona em nosso Página de OEM e fixadores personalizados .

Parafuso de olhal de aço inoxidável personalizado não padrão Um parafuso de olhal de aço inoxidável feito sob medida para ancoragens onde os tamanhos padrão não cabem e as conexões de corrente ou cinta precisam de combinação deliberada. Ver Produto →

Abaixo do olho, escolha a conexão deliberadamente. A corrente é durável, mas pesada e pode marcar a pintura; as tiras de tecido são mais suaves, mas se degradam em UV e precisam ser substituídas de acordo com um cronograma. De qualquer forma, a tensão deve ser firme o suficiente para limitar o movimento sem sobrecarregar a fuselagem.

Mantendo as âncoras públicas resistentes à violação

Em um avental compartilhado, anéis, placas e algemas removíveis têm o hábito de se afastar, e um parafuso de ancoragem solto é tanto uma questão de segurança quanto de segurança. Uma resposta prática é um acionamento inviolável nos fixadores que prendem a placa ou anel, de modo que o conjunto só possa ser aberto com a chave correspondente em poder do operador.

Parafuso Pentágono com cabeça de botão de aço inoxidável à prova de violação Um parafuso de segurança com chave e pentágono, destinado a impedir a remoção casual de acessórios de avental compartilhados e tornar visível a adulteração. Ver Produto →

Isto é um impedimento e não um substituto para a inspeção. Qualquer pessoa suficientemente determinada conseguirá passar pela maior parte do hardware, mas o objetivo é tornar a remoção casual inconveniente e tornar qualquer violação óbvia à primeira vista.

Uma rotina de manutenção que realmente é realizada

O hardware de amarração falha lentamente e de uma só vez, portanto, uma breve verificação sazonal detecta quase tudo:

• Balance cada âncora com a mão e procure movimento no concreto ao seu redor.
• Verifique o torque nas placas aparafusadas e substitua qualquer fixador que tenha sido danificado.
• Inspecione os elos da corrente, os pinos das manilhas e os mosquetões quanto a desgaste, empenamento ou corrosão.
• Procure por novas rachaduras irradiando da âncora, especialmente após um forte congelamento.
• Confirme se o olho ou anel ainda gira livremente e não está desgastado no ponto de contato.
• Registre a data da inspeção para que a próxima pessoa saiba quando foi feita pela última vez.

Acertando os detalhes

Boas amarrações não são glamorosas: uma placa sólida, uma âncora adequada para ela, ferragens avaliadas acima e alguém que verifique toda a montagem de vez em quando. Acerte essas quatro coisas e a âncora durará mais que vários conjuntos de correntes. Se você quiser saber mais sobre como fabricamos olhais, parafusos de segurança e outros pequenos fixadores críticos, nossos perfil da empresa é um lugar razoável para começar.