ISO 24038:2020 — Fadiga de guindastes: interpretação da norma

Procedimento de avaliação de fadiga

O espectro de carga é estimado por medição em campo ou pela classe de funcionamento. A análise de tensão recorre a elementos finitos ou a extensometria. Curva S-N: metal base 160 MPa, junta de topo retificada 125, estado soldado 112, solda de filete 100, junta cruciforme 80. O limite de fadiga é de 2×10⁶ ciclos. Danos de Miner: D=∑ni/Ni; D≤1.0 é seguro. Fator de segurança: 1,25 para inspeção não visual, 1,5 para aplicações com pessoas, 2,0 para casos críticos. A Kelude Indústrias Pesadas oferece serviços de avaliação de fadiga de estruturas de aço.

Método da tensão no ponto quente

Em juntas soldadas complexas, a tensão é extrapolada a 0,4t e 1,0t do pé de soldadura. FAT=100 MPa. Se D>0,7, reforça-se a deteção; se D>0,9, procede-se a uma avaliação completa. A Kelude Indústrias Pesadas presta serviços de avaliação de fadiga, incluindo medição do espectro de carga, análise S-N e avaliação da tensão no ponto quente, com emissão de relatório.

O método de avaliação de fadiga definido pela norma ISO 24038:2020 é aplicável à avaliação de segurança e à gestão do ciclo de vida de estruturas de aço de gruas. O processo de avaliação começa com a recolha do espectro de carga. Para gruas em serviço, recomenda-se a medição em campo, com recurso a extensómetros colocados nos pontos críticos, para registar os dados da história temporal de carga durante, pelo menos, um ciclo de trabalho completo. Os pontos de medição devem cobrir as zonas sensíveis à fadiga, como o centro do vão da viga principal, as ligações das extremidades e as extremidades dos reforços. Em cada ponto de medição, o tempo de aquisição não deve ser inferior a 30 min, abrangendo as condições de operação em vazio, a carga plena e os movimentos combinados. Para gruas em fase de projeto, a estimativa pode ser feita com base no fator de espectro de carga característico correspondente à classe de funcionamento definida na norma ISO 4301. A análise de tensões recorre ao método dos elementos finitos, com um modelo estrutural refinado cuja malha, na zona dos cordões de soldadura, é reduzida à espessura da chapa, garantindo a captura precisa do gradiente de tensões.

A seleção da curva S-N influencia diretamente a precisão da avaliação da vida útil à fadiga. A norma apresenta valores recomendados para 5 classes FAT, de acordo com a classificação de detalhe das juntas soldadas, desde 160 MPa para o material base até 80 MPa para juntas em cruz, uma diferença de 100%. Na avaliação prática, deve ser aplicado um fator de redução em função do nível de qualidade de soldadura — para cordões de soldadura aprovados no nível I da deteção de falhas por ultrassons, a classe FAT pode ser elevada em um grau; para o nível II, mantém-se o valor característico. A experiência de aplicação da regra do dano acumulado de Miner mostra que, quando o valor D atinge 0,7~0,8, a frequência de deteção deve ser aumentada e devem ser realizadas inspeções de deteção de falhas mais detalhadas. Quando D se aproxima de 1,0, deve ser programada a reparação ou substituição antes da falha estrutural. A Kelude Indústrias Pesadas oferece serviços de avaliação de fadiga e gestão de vida útil de estruturas de aço, incluindo medição em campo do espectro de carga, análise de seleção de curvas S-N e avaliação de tensões em pontos críticos, com a emissão de relatórios completos de avaliação da vida à fadiga.

Perguntas frequentes