Interpretação da norma GB/T 17807-1999 «Métodos de ensaio estrutural de gruas de torre»
📌A norma GB/T 17807-1999 «Guindastes de torre — Métodos de ensaio estrutural» é uma norma específica que define os métodos de ensaio para as estruturas de aço dos guindastes de torre. A norma estabelece os métodos de ensaio para as estruturas de aço dos guindastes de torre (corpo da torre, lança, braço de equilíbrio, plataforma giratória, etc.), incluindo a medição de deformação, a medição de flambagem, a análise de tensões e a avaliação da resistência estrutural, com o objetivo de verificar a segurança e a fiabilidade do projeto estrutural dos guindastes de torre.
Métodos de ensaio
A norma especifica os métodos de ensaio, incluindo ensaios de tensão, ensaios de carga estática, ensaios de carga dinâmica e ensaios de estabilidade. Nos ensaios de tensão, são utilizados extensómetros de resistência dispostos na secção transversal dos elementos estruturais principais — na parte central da corda principal da torre, nas secções transversais críticas das cordas superior e inferior da lança e nas zonas de ligação da torre giratória. Sob a carga nominal do 100%, a tensão em cada ponto de medição deve ser ≤ à tensão admissível do material. Devem também existir pontos de medição na zona de influência térmica das soldaduras importantes.
A escolha dos pontos de medição das células de deformação e a qualidade da sua fixação influenciam diretamente a precisão dos ensaios de tensão. Os pontos de medição devem ser dispostos nas zonas da estrutura onde a tensão é máxima — na secção transversal central da corda principal do corpo da torre, nas zonas de variação da secção transversal das cordas superior e inferior da lança e em torno dos orifícios dos parafusos de ligação do corpo giratório da torre. Os pontos de medição na zona de influência térmica da soldadura devem ser dispostos a 2 a 3 mm do lado do material de base, no exterior da ponta da soldadura. Antes da colagem das células de deformação, a superfície deve ser lixada até ficar lisa e limpa com acetona; após a colagem, deve-se aguardar um tempo de cura de, pelo menos, 24 horas antes de iniciar os ensaios.
A recolha de dados do ensaio de tensão deve ser registada separadamente nas cinco condições de funcionamento: sem carga, com carga de 25%, com carga de 50%, com carga de 75% e com carga de 100%. Após a estabilização de cada condição de funcionamento, esta deve ser mantida durante pelo menos 30 segundos. Através do traçado da curva carga-tensão, é possível determinar se a estrutura se encontra num estado de funcionamento elástico. O desvio entre os valores de tensão medidos e os valores calculados deve situar-se dentro de um intervalo de ±15%.
Requisitos para os ensaios de carga
Ensaio de carga estática — Levantamento com 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 — 1,1 vezes a carga nominal em funcionamento sincronizado durante 3 ciclos; o travão deve travar de forma fiável e todos os mecanismos devem funcionar normalmente. Ensaio de estabilidade — nas condições de funcionamento mais desfavoráveis, a reação dos apoios deve ser ≥ 0 (modelo móvel) ou o coeficiente de estabilidade deve ser ≥ 1,4 (modelo fixo).
Carga 100%
Resíduo ≤ 20%
Travagem fiável
Coeficiente ≥ 1,4
Zona de influência térmica da soldadura
Fundamentos da conclusão
| Itens de ensaio | Carga | Métodos de ensaio | Decisão |
|---|---|---|---|
| Teste de resistência | 100% | Medição com extensómetros | ≤ tensão admissível |
| Carga estática | 1,25 vezes | Manter durante 10 minutos | Resíduo ≤ 20% |
| Carga dinâmica | 1,1 vezes | 3. Ciclo | Travagem fiável |
| Estabilidade | amplitude máxima | Reação dos pés de apoio | ≥0 |
O ensaio de carga estática é o ensaio fundamental para a verificação da resistência estrutural dos guindastes de torre. Durante o ensaio, seleciona-se a direção mais desfavorável — um ângulo de 45° em relação à diagonal entre a lança e o corpo da torre — e, nessa direção, eleva-se 1,25 vezes a carga nominal. Após a carga estar posicionada, mantém-se esta posição durante 10 minutos, medindo-se com um teodolito o deslocamento horizontal no topo da torre e a deflexão na extremidade do braço. Após a descarga, verifica-se se a estrutura apresenta deformações permanentes ou fissuras.
Relatório de ensaio
O relatório de ensaio deve incluir o plano de ensaio (plano de disposição dos pontos de medição, tabela de cargas, etapas do ensaio), os dados do ensaio (valores de tensão e deformação em cada condição de funcionamento, curvas de carga-deformação) e a análise dos resultados (comparação entre os valores calculados e os valores medidos, avaliação da margem de segurança). A conclusão deve indicar claramente se o ensaio foi aprovado ou reprovado e apresentar os fundamentos para tal.
| Localização dos pontos de medição | Tipo de ponto de medição | Objetivo | Quantidade |
|---|---|---|---|
| Viga principal da torre | Extensómetro | Medição da tensão | ≥4 |
| Vigas superior e inferior da lança | Extensómetro | Medição da tensão | ≥4 |
| Corpo da torre rotativa | Extensómetro | Medição da tensão | ≥2 |
| Zona de influência térmica da soldadura | Extensómetro | Tensões de soldadura | ≥2 |
A Krude Heavy Industry pode prestar serviços de ensaios estruturais de gruas de torre, em conformidade com as normas.
Perguntas frequentes
P: Qual é a disposição dos principais pontos de medição nos ensaios estruturais das gruas de torre?
Resposta: São instalados extensómetros de resistência nas secções transversais dos elementos estruturais que suportam as principais forças — na parte central das vigas principais do corpo da torre, nas secções transversais críticas das vigas superiores e inferiores da lança e nas zonas de ligação do corpo giratório da torre. Existem também pontos de medição na zona de influência térmica das soldaduras importantes. Sob a carga 100%, as tensões em todos os pontos de medição são ≤ à tensão admissível.
Pergunta: Quais são as cargas e os critérios de avaliação nos ensaios de carga estática e dinâmica?
Resposta: Sob carga estática de 1,25 vezes a carga nominal, na direção mais desfavorável, a elevação deve ser mantida durante 10 minutos, sem que a deformação residual exceda 20% da deformação elástica máxima. Sob carga dinâmica de 1,1 vezes a carga nominal, devem ser realizados 3 ciclos de funcionamento em conjunto, com travagem fiável e funcionamento normal de todos os mecanismos.
P: Quais são os requisitos dos ensaios de estabilidade?
Resposta: O coeficiente de estabilidade das gruas de torre fixas nas condições de funcionamento mais desfavoráveis é ≥ 1,4. A reação dos apoios é ≥ 0. Após a fixação dos âncoras de proteção contra o vento, o coeficiente de estabilidade contra o capotamento é ≥ 1,2.
P: Qual é o conteúdo do relatório de ensaios estruturais?
Resposta: Plano de ensaio (plano de disposição dos pontos de medição, tabela de cargas), dados do ensaio (valores de tensão e deformação em cada condição de funcionamento, curvas de carga-deformação), análise dos resultados (comparação entre valores calculados e valores medidos, avaliação da margem de segurança), conclusões (aprovado/reprovado e fundamentação).
