Projeto e Normas de Construção para Fundação de Viga de Rolamento
Projeto e Especificação de Construção da Fundação da Viga de Rolamento. A fundação da viga de rolamento é a primeira etapa da instalação de guindastes de ponte e de pórtico, sendo também o fator determinante para a precisão de funcionamento e a vida útil do equipamento.
A fundação da viga de rolamento é a primeira etapa da instalação de guindastes de ponte e de pórtico, e constitui a base que define a precisão de funcionamento e a durabilidade de todo o equipamento. A qualidade da execução desta fundação influencia diretamente o ajuste da bitola do carrinho da ponte, a medição da contra-flecha da viga principal e a estabilidade operacional do conjunto. A Kelude Indústrias Pesadas, com base em anos de experiência em instalações no terreno, sistematiza os pontos técnicos essenciais de todo o processo, desde o projeto e seleção até à execução e aceitação da fundação da viga de rolamento. As normas de referência incluem a ISO 4306 (tolerâncias de diâmetro da roda e de bitola para blocos de rodas de guindastes), a ISO 12480 (cargas de projeto para estruturas de edifícios) e a ISO 4301 (especificações de aceitação da qualidade de execução de estruturas de betão).
Tipos de vigas de rolamento e critérios de seleção
A viga de rolamento classifica-se em três tipos principais, consoante a estrutura do edifício industrial. A viga de rolamento apoiada em consola de coluna de betão é a solução tradicional mais comum, adequada para edifícios novos; a consola e a coluna são moldadas numa só betonagem, e a viga é fixada à consola por meio de chumbadores, oferecendo elevada capacidade de carga, mas com margem de ajuste limitada após a execução. A viga de rolamento suspensa em coluna de aço é ligada à alma ou ao banzo da coluna com parafusos de alta resistência, proporcionando flexibilidade de instalação e boa ajustabilidade; é a solução indicada para reformas e ampliações de galpões de estrutura metálica. A viga de rolamento combinada com coluna de pórtico pré-fabricado utiliza uma coluna de betão pré-moldado associada a uma viga de rolamento em aço, conciliando a estabilidade da coluna de betão com a precisão de instalação da viga metálica.
A secção transversal da viga de rolamento é normalmente em viga I ou viga H. A largura do banzo é determinada pelo modelo do trilho (para trilhos P38/P43/P50, largura do banzo ≥200mm); a altura da viga é calculada em função do vão (altura H≥L/12, sendo L o espaçamento entre colunas); a espessura da alma deve satisfazer os requisitos de estabilidade local (tw≥H/100). O limite de deflexão da viga de rolamento é de L/600, conforme a norma ISO 4301, considerando na análise a combinação mais desfavorável de cargas por roda do guindaste (para classes de funcionamento A5~A7, adota-se a carga máxima por roda × coeficiente dinâmico de 1,1). A seleção da viga de rolamento para diferentes capacidades de carga pode ser feita com base na tabela seguinte:
| guindasteCapacidade de Carga | Tipo de Viga Recomendado | Vãom | Seção Transversalmm | TrilhoModelo |
|---|---|---|---|---|
| ≤20t | Viga I | 6~9 | I500×200×14×12 | P38 |
| 32t | Viga H | 6~12 | H600×250×16×14 | P43 |
| 50t | Viga H | 6~12 | H700×300×18×16 | P50 |
| 100t | viga caixão | 6~12 | B×800×350×20×18 | QU80 |
Precisão de Posicionamento dos Elementos Embutidos
O posicionamento dos elementos embutidos (incluindo chumbadores e chapas de aço) é o ponto crítico no controlo da construção da fundação da viga de rolamento. O desvio admissível para o eixo central dos chumbadores é de ±5 mm, para a cota do topo dos parafusos é de ±3 mm, e para o espaçamento entre parafusos do mesmo grupo é de ±2 mm. O comprimento saliente dos parafusos deve garantir que, após a instalação da viga de rolamento, haja espaço para a placa de base e porca dupla, com uma reserva de rosca de pelo menos 2 a 3 voltas. Durante a cravação, deve ser utilizado um gabarito de posicionamento (estrutura de perfis de aço) para fixar a posição dos parafusos. O gabarito utilizado pela Kelude possui rigidez suficiente para não se deslocar durante a vibração do betão. Durante o processo de betonagem, a posição dos parafusos deve ser verificada a cada 30 minutos; qualquer desvio detetado deve ser corrigido imediatamente antes do início da pega do betão.
Para a chapa embutida (utilizada no esquema de coluna de aço para ligação à consola ou à base da coluna), os requisitos de planeza são: nivelamento da superfície da chapa ≤ 1/1000 e planicidade ≤ 1 mm em qualquer intervalo de 300 mm. Devem ser instalados ganchos ou conectores de cisalhamento na parte inferior da chapa embutida para ligação à estrutura principal de betão, com um comprimento de ancoragem ≥ 35d (d = diâmetro do conector). Antes da cravação, os parafusos e as chapas devem ser submetidos a decapagem e tratamento anticorrosivo (duas demãos de primer de silicato de zinco inorgânico, com espessura de película seca ≥ 80 μm).
Processo de Groutagem Secundária
Após o nivelamento e ajuste da viga de rolamento, deve ser realizada a groutagem secundária entre a base da viga e a consola ou superfície da coluna de betão, para preencher a folga e transmitir as cargas. Para a groutagem secundária, deve ser dada preferência à argamassa de alta resistência sem retração da série CGM (resistência à compressão aos 28 dias ≥ 60 MPa, fluidez ≥ 290 mm). Alternativamente, pode ser utilizado betão de grão fino C40 com agente expansor. Antes da groutagem, a superfície de base deve ser limpa de nata de cimento e óleos, e saturada com água, sem água visível na superfície. A cofragem deve ser estanque para evitar fugas. A argamassa deve ser vertida continuamente a partir de um dos lados, permitindo o fluxo natural por gravidade para expulsar o ar. É estritamente proibido vibrar (para evitar segregação e estratificação). Durante as primeiras 24 horas, a camada de argamassa deve ser mantida húmida para cura; se a temperatura for inferior a 5 °C, devem ser tomadas medidas de isolamento térmico. A espessura da camada de argamassa deve ser controlada entre 30 e 80 mm; se exceder 80 mm, deve ser aplicada em camadas.
Instalação do Trilho e Controlo de Tolerâncias
A instalação do trilho é a fase final da construção da fundação da viga de rolamento e constitui a interface entre a obra civil e a montagem mecânica. Os três indicadores de tolerância principais são: 1) Retilineidade: desvio ≤ 1 mm em qualquer comprimento de 2 m, e desvio total ≤ 5 mm (para vão S ≤ 22,5 m) ou ≤ 8 mm (para S > 22,5 m); 2) Diferença de cota: a diferença de nível entre os dois trilhos na mesma secção transversal ≤ 10 mm, e a diferença em qualquer comprimento de 2 m ao longo do trilho ≤ 1 mm; 3) Desvio do vão: o desvio entre o vão medido em qualquer secção e o vão nominal ≤ ±5 mm (para S ≤ 22,5 m) ou ≤ ±8 mm (para S > 22,5 m).
O espaçamento de instalação das placas de fixação do trilho deve seguir o projeto, sendo normalmente de 500 a 600 mm. A primeira grama de cada lado da junta deve estar a ≤ 150 mm da extremidade do trilho. O torque de aperto dos parafusos das gramas é determinado pelo modelo do trilho: para trilho P38, parafusos M20 com torque de 150 a 180 N·m; para trilhos P43/P50, parafusos M24 com torque de 200 a 250 N·m. As juntas de trilho devem ser juntas oblíquas (ângulo de 45°), com folga de 2 a 4 mm, diferença de altura ≤ 1 mm e desalinhamento lateral ≤ 1 mm. A resistência de aterramento do trilho deve ser ≤ 4 Ω, utilizando o condutor de aço embutido na viga de rolamento para formar a ligação equipotencial.
Norma de Aceitação de Qualidade
A aceitação da obra da fundação da viga de rolamento é realizada de acordo com a GB 50204 e a GB/T 10183, e está dividida em duas fases: aceitação intermediária e aceitação final. A aceitação intermediária é realizada antes da instalação da viga de rolamento, focando-se na verificação dos desvios de posição dos elementos embutidos, nos relatórios de resistência do betão e na compactação da camada de argamassa. A aceitação final é realizada após a conclusão da instalação e ajuste do trilho, e inclui: registos de medição da retilineidade, cota e vão do trilho, registos de inspeção por amostragem do torque de aperto das gramas de fixação (taxa de amostragem ≥ 20%) e relatório de teste de resistência de aterramento. A transferência para a fase seguinte (içamento do equipamento) só pode ocorrer após a aprovação em todos os itens. Qualquer item reprovado nos ensaios de aceitação deve ser corrigido e submetido a nova inspeção até ser aprovado.
As patologias comuns na fundação da viga de rolamento e as respetivas ações preventivas incluem: desvio dos chumbadores (medida: utilização de gabarito de posicionamento e verificação durante a betonagem), vazios na camada de argamassa secundária (medida: controlo da relação água/cimento e ventilação adequada), afrouxamento das gramas de fixação (medida: reaperto 48 horas após o aperto final) e diferença de altura excessiva nas juntas do trilho (medida: utilização de juntas oblíquas e ajuste com chapas finas de aço na junta).
