Norma GB/T 5905-2011: Ensayos de carga para puentes grúa y pórtico
La norma GB/T 5905-2011 «Grúas. Especificación y procedimiento de ensayo» es la norma nacional general para las pruebas de carga en grúas. La norma especifica los métodos y requisitos para los ensayos de carga estática, carga dinámica y estabilidad. Los ensayos de tipo y las pruebas de aceptación en fábrica de puentes grúa, grúas pórtico, grúas torre y grúas móviles se basan en esta norma. Este artículo detalla el procedimiento de ensayo, los coeficientes de carga y los criterios de evaluación.
La norma GB/T 5905-2011 «Grúas. Especificación y procedimiento de ensayo» adopta de forma equivalente la norma ISO 4310:2009 y constituye la especificación técnica general para el ensayo de todo tipo de grúas. Esta norma especifica tres tipos básicos de ensayo: ensayo de carga estática, ensayo de carga dinámica y ensayo de estabilidad, así como los coeficientes de carga, el procedimiento de ensayo y los criterios de evaluación para cada tipo. Los puentes grúa y las grúas pórtico fabricados por Kelude Industrias Pesadas se someten al ensayo de rutina según esta norma.
Ensayo de carga estática: método y requisitos
El ensayo de carga estática es la prueba fundamental para verificar la capacidad de carga de la estructura metálica y del sistema de soporte de la grúa. La carga de prueba es 1,25 veces la carga nominal. El procedimiento es el siguiente:
Procedimiento de ensayo: elevar suavemente la carga de prueba a unos 100 mm del suelo y mantenerla suspendida durante 10 minutos. Tras la descarga, inspeccionar los componentes estructurales principales, como la viga principal y los estabilizadores, para detectar deformaciones permanentes o grietas. En el caso de puentes grúa, se debe verificar especialmente la flecha en el centro del vano de la viga principal; en grúas pórtico, además de la viga principal, deben revisarse las uniones de los estabilizadores.
Criterios de evaluación: tras la descarga, la flecha de la viga puente no debe superar 1/2000 de la luz, y la estructura y los cordones de soldadura no deben presentar deformaciones permanentes ni grietas. No debe haber desplazamientos relativos en las uniones estructurales. Cabe señalar que el valor de 1/2000 corresponde al control de deformación residual tras la descarga, un indicador distinto de la flecha elástica bajo plena carga, que se sitúa entre 1/700 y 1/800.
Contrapeso de prueba: la carga de prueba se materializa normalmente con pesos de prueba de masa conocida, bloques de hormigón o depósitos de agua específicos para ensayos de carga. La masa de la carga debe estar verificada metrológicamente, con un error no superior a ±1 %. Si se utiliza un depósito de agua, el volumen se calcula considerando una densidad del agua de 1 t/m³, y la escala de nivel debe estar marcada previamente.
Ensayo de carga dinámica: método y requisitos
El ensayo de carga dinámica verifica el funcionamiento de los mecanismos de la grúa en condiciones de sobrecarga. La carga de prueba es 1,1 veces la carga nominal.
Procedimiento de ensayo: accionar simultánea o secuencialmente los mecanismos de elevación, traslación del puente y traslación del carro (o cambio de alcance y giro), completando al menos 3 recorridos completos de ida y vuelta. Cada mecanismo debe operar dentro del rango de velocidad nominal, incluyendo las fases de arranque, funcionamiento y frenado. El mecanismo de elevación debe realizar 3 ciclos completos de elevación y descenso a lo largo de todo su recorrido.
Criterios de evaluación: durante el ensayo, todos los mecanismos deben funcionar correctamente, sin vibraciones ni ruidos anómalos. Los frenos deben ser capaces de detener la carga de forma fiable, y el deslizamiento de la carga tras el frenado no debe superar el valor especificado por la norma. Los motores, reductores y acoplamientos de los mecanismos no deben presentar sobrecalentamiento ni elevaciones de temperatura anómalas. No deben observarse marcas de fricción evidentes entre las pestañas de las ruedas y los carriles.
Ensayo de estabilidad
El ensayo de estabilidad es aplicable a grúas pórtico, grúas torre y grúas móviles, tipos que presentan riesgo de vuelco. Los puentes grúa, al desplazarse sobre carriles y tener un centro de gravedad bajo, no se someten generalmente a este ensayo.
Ensayo de estabilidad en grúas pórtico: aplicar una carga de 1,25 veces la carga nominal en el alcance máximo de trabajo (extremo más lejano del voladizo) y comprobar que ningún estabilizador se despegue de la superficie del carril. No se permite que ningún estabilizador se levante. Simultáneamente, se aplica una carga horizontal para simular la carga de viento, calculada según las fórmulas de carga de viento de la norma GB/T 3811.
Criterios de evaluación: ningún estabilizador debe despegarse del carril o de la superficie de apoyo. El coeficiente de estabilidad antivuelco debe cumplir los requisitos de la norma (≥1,5 sin viento, ≥1,33 con viento de trabajo, ≥1,15 con viento fuera de servicio).
Tabla comparativa de los tres métodos de ensayo
| Aspecto | Ensayo de carga estática | Ensayo de carga dinámica | Ensayo de estabilidad |
|---|---|---|---|
| Carga de prueba | 1,25 × carga nominal | 1,1 × carga nominal | 1,25 × carga nominal en el alcance máximo |
| Objeto de verificación | Estructura metálica, capacidad de carga, deformación residual | Funcionamiento de mecanismos (elevación, traslación, giro, cambio de alcance) | Resistencia al vuelco, coeficiente de estabilidad |
| Criterio principal | Flecha residual ≤ 1/2000 de la luz; sin deformaciones permanentes ni grietas | Funcionamiento normal, frenado fiable, sin sobrecalentamiento ni vibraciones anómalas | Sin despegue de estabilizadores; coeficiente ≥1,5 (sin viento), ≥1,33 (viento de trabajo), ≥1,15 (viento fuera de servicio) |
| Tipos de grúa aplicables | Puente grúa, grúa pórtico, grúa torre, grúa móvil | Puente grúa, grúa pórtico, grúa torre, grúa móvil | Grúa pórtico, grúa torre, grúa móvil |
| Ensayo Tipo | Carga Coeficiente | Ensayo Tiempo | Detección Proyecto | Criterios de Aceptación |
|---|---|---|---|---|
| Ensayo de Carga Estática | 1.25veces | Flotación10min | flecha de la viga principal, estructura Deformación, Grieta | deformación residual≤S/2000 |
| Ensayo de Carga Dinámica | 1.1veces | Ida y vuelta≥3ciclos | mecanismo Funcionamiento, Frenado, elevación de temperatura, Ruido | Sin anomalíasvibraciónyelevación de temperatura |
| ensayo de estabilidad | 1.25veces+carga de viento | Carga continua | Estabilizador Despegue, momento de vuelco | Estabilizador Sin despegue coeficiente de estabilidad Conforme |
| Cruid Norma | salida de fábrica100%Realizarcarga estática+Ensayo de Carga Dinámica, Proporcionar oficial Informe de Prueba | |||
Preguntas frecuentes sobre pruebas de carga en grúas
P: ¿Por qué el ensayo de carga estática se realiza con un coeficiente de 1,25 y no de 1,5?
R: El coeficiente de 1,25 es el valor característico establecido por las normas ISO 4310 y GB/T 5905, que contempla el margen de seguridad entre el límite elástico del material y la tensión de diseño. En el diseño de la grúa ya se aplica un factor de seguridad de 1,5 según la norma GB/T 3811; la carga estática de 1,25 corresponde a la carga máxima posible en servicio y su objetivo es verificar el comportamiento elástico de la estructura en condiciones extremas de operación, no se trata de un ensayo destructivo.
P: ¿Cuál es la diferencia entre el ensayo de tipo y el ensayo de rutina?
R: El ensayo de rutina se realiza unidad por unidad antes de la entrega de cada grúa e incluye la prueba en vacío, el ensayo de carga estática y el ensayo de carga dinámica. El ensayo de tipo es una inspección integral que se lleva a cabo cuando se define un nuevo modelo de producto o cuando se introduce una modificación significativa en el diseño; además de las pruebas de carga, comprende ensayos de resistencia estructural, revalidación de materiales y pruebas de vida útil. El ensayo de tipo lo realiza un organismo de detección acreditado por el Estado, mientras que el ensayo de rutina lo ejecuta el propio fabricante.
P: ¿Es necesario repetir la prueba de carga después de la instalación en obra?
R: Sí. Según el reglamento TSG 51-2023, tras la instalación de la grúa debe realizarse una prueba de carga en el lugar de trabajo, que incluye el ensayo de carga estática al 1,25 y el ensayo de carga dinámica al 1,1. El objetivo de esta prueba es verificar que la calidad de instalación (rectitud del carril, precisión de instalación de las ruedas de rodadura, etc.) cumple los requisitos de diseño. Kelude Industrias Pesadas incluye el servicio de prueba de carga en obra en el momento de la entrega del equipo y emite el informe de aceptación de instalación correspondiente.
P: ¿Con qué frecuencia debe realizarse la prueba de carga en una grúa en servicio?
R: Las pruebas de carga en grúas en servicio se dividen en dos categorías: las incluidas en la inspección periódica (cada 2 años, conforme al TSG 51) y las que deben realizarse tras una reparación importante (obligatorias cuando se sustituyen componentes principales como la viga principal o el mecanismo de elevación). Para grúas de clase de funcionamiento A6 o superior, se recomienda realizar un ensayo de carga dinámica cada 4 años y un ensayo de carga estática cada 6 años.
