Norma ISO 8686-4:2005 para cargas em Guindaste de Pórtico
A norma ISO 8686-4:2005 "Guindastes — Cargas e combinações de cargas — Parte 4: Guindastes de Pórtico" define o projeto de combinações de cargas para guindastes de pórtico. A norma especifica a classificação de cargas, os valores e os métodos de combinação aplicáveis ao projeto pelo método dos estados limites.
Classificação e valores das cargas
Cargas permanentes G (peso próprio, equipamentos fixos, trilho), cargas variáveis Q (carga suspensa, carga de vento, neve, impacto, temperatura) e cargas acidentais A (terremoto, colisão). Pressão de vento de operação: 250 N/m²; vento fora de operação: valor extremo com período de retorno de 50 anos. Fator de carga dinâmica: 1,1 a 1,3; coeficiente de impacto de operação: 1,1 a 1,3. Particularidades dos guindastes de pórtico: carga de inclinação do estabilizador (diferença de altura ≤ S/1000), força de aprisionamento do trilho (10% da carga por roda) e força horizontal devida à oscilação da carga (5% a 10% da carga suspensa).
Método de combinação de cargas
Combinação básica em operação: γG×G + γQ×Q + ψW (γG=1,2; γQ=1,5; ψ=0,6 a 0,7). Fora de operação: G + Wmax (γG=1,0; γW=1,0). Durante a montagem: G + Q×1,3. Combinação acidental: G + A + ψQ (ψ=0,5). Em cada combinação, a tensão σd ≤ fd/γM (aço: γM=1,0 a 1,1; cordão de solda: γM=1,15 a 1,25). A estrutura do pórtico deve ser verificada quanto à estabilidade geral e à estabilidade local dos estabilizadores.
| Combinação | Composição | Item parcial | Verificação |
|---|---|---|---|
| Condições básicas de trabalho | γ G×G+γ Q×Q+ψ W | γ G=1.2,γ Q=1.5 | Resistência/Estabilidade |
| Condições fora de serviço | G+Wmax | γ G=1.0,γ W=1.0 | Estabilidade sob vento extremo |
| Montagem e desmontagem | G+Q×1.3 | γ G=1.2,γ Q=1.3 | Estado de montagem |
| Acidental | G+A+ψ Q | ψ=0.5 | resistência sísmica/Colisão |
Inspeção da Fundação e do Trilho
O assentamento da fundação é medido semestralmente (recalque anual ≤5mm, recalque diferencial ≤1/1000). O trilho é inspecionado mensalmente (desgaste ≤5mm, vão ±5mm, juntas 1~2mm). A inspeção de torque dos parafusos é realizada mensalmente. O aterramento é verificado semestralmente, com resistência ≤4Ω.
| Inspeção | Periodicidade | Método | Norma |
|---|---|---|---|
| Assentamento de fundação | Semestral | nível topográfico | Semestral≤5mm, Desigual≤1/1000 |
| desgaste do trilho | Mensal | Paquímetro | ≤5mm |
| Vão | Mensal | bobina de aço Paquímetro | ±5mm |
| torque de aperto dos parafusos | Mensal | chave dinamométrica | ±5% |
| Aterramento | Semestral | Teste Instrumento | ≤4Ω |
O núcleo do projeto estrutural de um Guindaste de Pórtico reside na determinação precisa das cargas atuantes em cada condição de operação e na definição de combinações de cargas adequadas. A carga permanente G inclui o peso próprio da estrutura (calculado com base na densidade do aço de 7850 kg/m³, multiplicado pela área da seção transversal e comprimento de cada componente), o peso próprio do carro e do mecanismo de elevação (conforme peso real fornecido pelo fabricante), o peso dos trilhos e acessórios (calculado pelo peso por unidade de comprimento do Tipo de trilho multiplicado pelo comprimento) e o peso da passarela, plataforma e equipamento elétrico. No cálculo dos esforços internos, o coeficiente parcial de segurança para carga permanente γG é 1,2 (quando a carga é desfavorável à estrutura — como momentos fletores no meio do vão da viga principal ou forças axiais nos estabilizadores) ou 1,0 (quando a carga é favorável — como em verificações de estabilidade ao tombamento ou reações de ancoragem).
No cálculo da carga variável Q, a carga de vento exige considerações específicas. Em condição de trabalho, o valor característico da pressão de vento é 250 N/m² (correspondente a uma velocidade de aproximadamente 20 m/s, vento de grau 7 a 8 na escala Beaufort). Em condição fora de serviço, adota-se a pressão correspondente à velocidade máxima extrema com período de retorno de 50 anos (podendo atingir 1500 N/m² em regiões costeiras, enquanto no interior varia tipicamente entre 500 e 800 N/m²). A fórmula de cálculo da carga de vento é Fw = C × q × A, onde o coeficiente de forma C depende da geometria da seção transversal do componente — para Viga caixão (seção retangular) adota-se 1,3 a 1,6; para estruturas treliçadas em tubos de aço (seção circular) adota-se 0,7 a 1,0; para estabilizadores (seção em I ou caixão) adota-se 1,0 a 1,3. A área de incidência A é calculada como a área projetada do contorno real do componente multiplicada por um fator de preenchimento de 0,4 a 0,6 (considerando os vazios de estruturas treliçadas ou tipo treliça). A pressão de vento varia com a altura: aumenta 2% a cada 10 m acima do nível do solo.
Perguntas frequentes
P: Classificação de cargas?
R: Permanente G, variável Q (carga suspensa, carga de vento, impacto), acidental A. Específicas: inclinação dos estabilizadores, força de aperto do trilho a 10% da Carga por roda, oscilação de 5% a 10%. Fator de carga dinâmica: 1,1 a 1,3.
P: Coeficientes parciais de segurança?
R: γG = 1,2/1,0; γQ = 1,5; ψ = 0,6 a 0,7. Para o Aço: γM = 1,0 a 1,1; para Cordão de Solda: γM = 1,15 a 1,25. Para montagem: γQ = 1,3.
P: Combinações de cargas?
R: Em condição de trabalho: γG × G + γQ × Q + ψW; fora de serviço: G + Wmax; montagem: G + Q × 1,3; acidental: G + A + ψQ. Verificação: σd ≤ fd / γM.
P: Inspeção de fundação e trilhos?
R: Assentamento de fundação a cada seis meses, trilhos mensalmente, Parafuso mensalmente, Aterramento a cada seis meses. O Guindaste de Pórtico Kelude é projetado para todas as combinações de cargas.