Ensaio de Carga em Pontes Rolantes e Pórticos conforme GB/T 5905-2011
A norma GB/T 5905-2011 "Guindastes — Especificação e procedimentos de ensaio" é a norma nacional geral para ensaios de carga em guindastes. A norma especifica os métodos e requisitos para ensaios de carga estática, ensaios de carga dinâmica e ensaios de estabilidade. Os testes de aceitação de fábrica e os ensaios de tipo para pontes rolantes, guindastes de pórtico, gruas de torre e guindastes móveis baseiam-se nesta norma. Este artigo analisa em detalhe o procedimento de ensaio, os coeficientes de carga e os critérios de avaliação.
A norma GB/T 5905-2011 "Guindastes — Especificação e procedimentos de ensaio" adota de forma equivalente a ISO 4310:2009 e constitui a especificação técnica geral para ensaios de todos os tipos de guindastes. Esta norma especifica três tipos básicos de ensaio: ensaio de carga estática, ensaio de carga dinâmica e ensaio de estabilidade, bem como os coeficientes de carga, os procedimentos de ensaio e os critérios de avaliação para cada tipo. Os guindastes fabricados pela Kelude Indústrias Pesadas, incluindo pontes rolantes e guindastes de pórtico, são submetidos a ensaios de rotina em conformidade com esta norma.
Ensaio de carga estática: método e requisitos
O ensaio de carga estática é o ensaio fundamental para verificar a capacidade de carga da estrutura metálica e do sistema de suporte do guindaste. A carga de teste é 1,25 vezes a carga nominal, e o método de ensaio é o seguinte:
Procedimento de ensaio: elevar suavemente a carga de teste a aproximadamente 100 mm do solo e mantê-la suspensa durante 10 minutos. Após a descarga, inspecionar a viga principal, os estabilizadores e outros componentes estruturais principais quanto a deformação permanente e trincas. Para pontes rolantes, verificar especialmente o valor de flecha no meio do vão da viga principal; para guindastes de pórtico, verificar também as ligações dos estabilizadores, além da viga principal.
Critérios de avaliação: após a descarga, a flecha da viga da ponte não deve exceder 1/2000 do vão, e a estrutura e os cordões de solda não devem apresentar deformação permanente ou trincas. Não deve haver deslocamento relativo nas ligações estruturais. Note que 1/2000 é o valor de controlo da deformação residual após a descarga, distinto da flecha elástica sob carga plena, que é de 1/700 a 1/800 — são dois indicadores diferentes.
Contrapeso de ensaio: a carga de teste é normalmente composta por pesos de teste de massa conhecida, materiais pesados ou tanques de água dedicados ao ensaio de carga. A massa da carga deve ser verificada por medição calibrada, com erro não superior a ±1%. Ao utilizar tanques de água, o volume é calculado com base na densidade da água de 1 t/m³, e a escala do nível de água deve ser marcada previamente.
Ensaio de carga dinâmica: método e requisitos
O ensaio de carga dinâmica verifica a capacidade de trabalho dos mecanismos do guindaste em condições de sobrecarga. A carga de teste é 1,1 vezes a carga nominal.
Procedimento de ensaio: acionar simultânea ou sequencialmente os mecanismos de elevação, translação da ponte e translação do carro (ou variação de alcance e rotação), completando pelo menos 3 percursos completos de ida e volta. Cada mecanismo deve operar dentro da velocidade nominal, incluindo arranque, funcionamento e frenagem. O mecanismo de elevação deve realizar 3 ciclos completos de elevação e descida em todo o curso.
Critérios de avaliação: durante o ensaio, todos os mecanismos devem funcionar normalmente, sem vibrações ou ruídos anormais. Os freios devem garantir uma frenagem fiável, e a distância de descida da carga após a frenagem não deve exceder o valor especificado pela norma. Os motores, redutores e acoplamentos dos mecanismos não devem apresentar sobreaquecimento ou elevação de temperatura anormal. Não devem ser visíveis marcas de atrito significativas entre as flanges das rodas e os trilhos.
Ensaio de estabilidade
O ensaio de estabilidade aplica-se a guindastes de pórtico, gruas de torre e guindastes móveis, que apresentam risco de tombamento. As pontes rolantes, por operarem sobre trilhos e terem centro de gravidade baixo, geralmente não são submetidas a este ensaio.
Ensaio de estabilidade para guindastes de pórtico: aplicar uma carga de 1,25 vezes a carga nominal no alcance máximo de trabalho (extremidade em balanço mais afastada) e verificar se algum estabilizador se eleva da superfície do trilho. Nenhum estabilizador deve apresentar qualquer elevação. Aplicar simultaneamente uma carga horizontal para simular a carga de vento, calculada de acordo com a fórmula de carga de vento da norma GB/T 3811.
Critérios de avaliação: nenhum estabilizador deve elevar-se do trilho ou da superfície de base. O coeficiente de estabilidade anti-tombamento deve satisfazer os requisitos da norma (≥1,5 sem vento, ≥1,33 com vento de trabalho, ≥1,15 com vento fora de serviço).
Tabela comparativa dos três métodos de ensaio
| Tipo de ensaio | Carga de teste | Objetivo principal | Critérios de avaliação |
|---|---|---|---|
| Ensaio de carga estática | 1,25 × carga nominal | Verificar a capacidade de carga da estrutura metálica e a ausência de deformação permanente | Flecha residual ≤ 1/2000 do vão; sem deformação permanente ou trincas |
| Ensaio de carga dinâmica | 1,1 × carga nominal | Verificar o funcionamento dos mecanismos em condições de sobrecarga | Funcionamento normal; frenagem fiável; sem sobreaquecimento ou vibrações anormais |
| Ensaio de estabilidade | 1,25 × carga nominal no alcance máximo | Verificar a resistência ao tombamento em condições críticas | Coeficiente de estabilidade: ≥1,5 (sem vento); ≥1,33 (vento de trabalho); ≥1,15 (vento fora de serviço) |
| Ensaio Tipo | Carga Coeficiente | Ensaio Tempo | Detecção Item | Critérios de Aceitação |
|---|---|---|---|---|
| Ensaio de Carga Estática | 1.25vezes | Flutuação10min | flecha da viga principal, estrutura Deformação, Trinca | deformação residual≤S/2000 |
| Ensaio de Carga Dinâmica | 1.1vezes | Ida e volta≥3vezes | mecanismo Operação, Frenagem, elevação de temperatura, Ruído | Sem anomaliasvibraçãoeelevação de temperatura |
| ensaio de estabilidade | 1.25vezes+carga de vento | Carga contínua | Estabilizador Levantamento, momento de tombamento | Estabilizador Sem levantamento coeficiente de estabilidade Em conformidade |
| Cru Norma | saída de fábrica100%Executarcarga estática+Ensaio de Carga Dinâmica, Fornecer oficial Relatório de Teste | |||
Perguntas Frequentes
P: Porque é que o ensaio de carga estática utiliza o coeficiente de 1,25 e não 1,5?
R: O coeficiente de 1,25 é o valor característico definido pelas normas ISO 4310 e GB/T 5905, que considera a margem de segurança entre o limite de escoamento do material e a tensão de projeto. No dimensionamento do guindaste, a norma GB/T 3811 já adota um fator de segurança de 1,5. O ensaio de carga estática de 1,25 corresponde à carga máxima provável em serviço, destinando-se a verificar o comportamento elástico da estrutura em condições extremas de operação, não se tratando de um ensaio destrutivo.
P: Qual é a diferença entre o ensaio de tipo e o ensaio de rotina?
R: O ensaio de rotina é realizado unidade por unidade, antes da entrega, em todos os guindastes de fábrica, incluindo o teste sem carga, o ensaio de carga estática e o ensaio de carga dinâmica. O ensaio de tipo é uma inspeção completa efetuada aquando da homologação de um novo produto ou de alterações significativas ao mesmo, abrangendo, para além dos ensaios de carga, a verificação da resistência estrutural, a contraprova de materiais e ensaios de durabilidade. O ensaio de tipo é conduzido por organismos de detecção acreditados a nível nacional, enquanto o ensaio de rotina é executado pelo próprio fabricante.
P: É necessário repetir o ensaio de carga após a instalação no local?
R: Sim. De acordo com o regulamento TSG 51-2023, após a instalação, o guindaste deve ser submetido a ensaios de carga no local, incluindo o ensaio de carga estática de 1,25 e o ensaio de carga dinâmica de 1,1. O objetivo destes ensaios é verificar se a qualidade de instalação (planeza do trilho, precisão de instalação das rodas de translação, etc.) cumpre os requisitos de projeto. A Kelude Indústrias Pesadas inclui na entrega dos equipamentos o serviço de ensaio de carga no local e emite o respetivo relatório de aceitação da instalação.
P: Com que periodicidade deve ser realizado o ensaio de carga num guindaste em serviço?
R: Os ensaios de carga em guindastes em serviço dividem-se em duas categorias: os ensaios de carga integrados na inspeção periódica (realizados de 2 em 2 anos, de acordo com o TSG 51) e os ensaios de carga após reparações importantes (obrigatórios após a substituição de componentes principais, como a viga principal ou o mecanismo de elevação). Para guindastes com classe de funcionamento A6 ou superior, recomenda-se a realização de um ensaio de carga dinâmica a cada 4 anos e de um ensaio de carga estática a cada 6 anos.
