Ensaio Estrutural para Gruas de Torre conforme GB/T 17807-1999
A norma GB/T 17807-1999 "Gruas de Torre — Métodos de Ensaio Estrutural" é a norma específica para ensaios estruturais de gruas de torre. A norma define os métodos de ensaio para a estrutura de aço da grua de torre (mastro de torre, lança, braço de equilíbrio, plataforma giratória, etc.), incluindo medição de deformação, medição de deflexão, análise de tensões e avaliação da resistência estrutural, para verificar a segurança e a confiabilidade do projeto estrutural da grua de torre.
Métodos de Ensaio Estrutural
A norma especifica métodos de ensaio que incluem teste de tensão, ensaio de carga estática, ensaio de carga dinâmica e ensaio de estabilidade. O teste de tensão utiliza extensômetros de resistência elétrica posicionados nas seções dos elementos estruturais principais — no meio do cordão principal da torre, nas seções críticas dos banzos superior e inferior da lança e nas ligações da torre giratória. Sob 100% da carga nominal, a tensão em cada ponto de medição deve ser inferior ou igual à tensão admissível do material. As zonas termicamente afetadas das soldaduras importantes também devem incluir pontos de medição.
A seleção dos pontos de medição dos extensômetros e a qualidade da sua colagem influenciam diretamente a precisão do teste de tensão. Os pontos de medição devem ser posicionados nas zonas de maior tensão estrutural — na seção central do cordão principal da torre, nas mudanças de seção dos banzos da lança e à volta dos parafusos de conexão da torre giratória. Os pontos de medição na zona termicamente afetada devem ser colocados no metal base, a 2~3 mm do pé de soldadura. Antes da colagem, a superfície deve ser lixada e limpa com acetona; após a colagem, deve ser permitida a cura durante pelo menos 24 horas antes de iniciar o ensaio.
A aquisição de dados do teste de tensão deve ser registada em cinco condições de operação: em vazio, 25% da carga, 50% da carga, 75% da carga e 100% da carga. Cada condição deve ser mantida estável durante mais de 30 segundos. A curva carga-tensão obtida permite verificar se a estrutura opera em regime elástico. O desvio entre os valores de tensão medidos e os valores calculados deve ser inferior a ±15%.
Requisitos do Ensaio de Carga
Ensaio de carga estática — içamento a 1,25 vezes a carga nominal na direção mais desfavorável, mantido durante 10 minutos; após a descarga, a deformação residual não deve exceder 20% da deformação elástica máxima. Ensaio de carga dinâmica — operação combinada a 1,1 vezes a carga nominal durante 3 ciclos, com frenagem fiável e funcionamento correto de todos os mecanismos. Ensaio de estabilidade — na condição de trabalho mais desfavorável, a reação de apoio dos estabilizadores deve ser ≥0 (para gruas móveis) ou o coeficiente de estabilidade deve ser ≥1.4 (para gruas fixas).
100% da carga
Residual ≤20%
Frenagem fiável
Coeficiente ≥1.4
Zona afetada pelo calor
Base de conclusão
| Ensaio Item | Carga | método de ensaio | Avaliação |
|---|---|---|---|
| Teste de tensão | 100% | extensômetro Medição | ≤tensão admissível |
| carga estática | 1.25Vez | Manutenção10min | Residual≤20% |
| carga dinâmica | 1.1Vez | 3Ciclo | Frenagem Confiabilidade |
| estabilidade | Alcance máximo | reação de apoio | ≥0 |
O Ensaio de Carga Estática é o ensaio central para a verificação da resistência estrutural de uma Grua de Torre. Durante o ensaio, seleciona-se a direção mais desfavorável — com a Lança posicionada a 45° em relação à diagonal do Mastro de torre — e procede-se ao Içamento de uma carga correspondente a 1,25 múltiplos da carga nominal. Após o içamento, a carga é mantida em posição durante 10 minutos, medindo-se com o teodolito o deslocamento horizontal do topo do Mastro de torre e a Flecha na extremidade da Lança. Após a descarga, verifica-se a existência de Deformação permanente ou Trincas na estrutura.
Relatório de Teste do Ensaio de Carga Estática
O Relatório de Teste deve incluir o plano de ensaio (esquema de localização dos pontos de medição, Tabela de cargas e procedimento de ensaio), os dados de ensaio (valores de Tensão e Deformação para cada condição de operação, bem como a curva carga-deflexão) e a análise de resultados (comparação entre valores calculados e medidos, e avaliação da margem de segurança). A conclusão deve indicar claramente a conformidade ou não conformidade, fundamentando a decisão.
| Posição do ponto de medição | Tipo de ponto de medição | Objetivo | Quantidade |
|---|---|---|---|
| cordão principal da torre | extensômetro | Tensão Medição | ≥4 |
| Lança Superior/Inferiorbanzo | extensômetro | Tensão Medição | ≥4 |
| Rotação Mastro de torre | extensômetro | Tensão Medição | ≥2 |
| Cordão de Solda Zona afetada pelo calor (ZAC) | extensômetro | soldagem Tensão | ≥2 |
A Kelude Indústrias Pesadas fornece serviços de ensaio estrutural para gruas de torre, de acordo com a norma.
Perguntas Frequentes
P: Qual é a disposição dos pontos de medição no ensaio estrutural de uma grua de torre?
R: Os extensômetros são instalados nas secções dos principais elementos estruturais: no meio do cordão principal do mastro de torre, nas secções críticas dos banzos superior e inferior da lança e nas ligações da torre rotativa. Pontos de medição também são colocados na zona termicamente afetada dos cordões de solda importantes. Sob 100% da carga, a tensão em cada ponto de medição não deve exceder a tensão admissível.
P: Quais são as cargas e os critérios de avaliação nos ensaios de carga estática e dinâmica?
R: No ensaio de carga estática, a grua deve manter o içamento de 1,25 vezes a carga nominal na direção mais desfavorável durante 10 minutos, e a deformação residual não deve exceder 20% da deformação elástica máxima. No ensaio de carga dinâmica, a grua opera com 1,1 vezes a carga nominal em 3 ciclos combinados, verificando a fiabilidade da frenagem e o funcionamento normal de todos os mecanismos.
P: Quais são os requisitos do ensaio de estabilidade?
R: Para gruas de torre fixas, o coeficiente de estabilidade deve ser ≥ 1,4 nas condições de operação mais desfavoráveis. A reação de apoio nos estabilizadores deve ser ≥ 0. Após a fixação de proteção contra o vento, o coeficiente de resistência ao tombamento deve ser ≥ 1,2.
P: O que inclui o relatório de teste estrutural?
R: O relatório inclui o plano de ensaio (diagrama de disposição dos pontos de medição, tabela de cargas), os dados de ensaio (valores de tensão e deformação para cada condição de operação, curvas de carga-deformação), a análise de resultados (comparação entre valores calculados e medidos, avaliação da margem de segurança) e a conclusão (aprovado/reprovado e respetiva justificação).
