Norma ISO 24039:2020: método de projeto sísmico para guindastes
A ISO 24039:2020 — «Guindastes — Método de projeto sísmico» é a norma que define o projeto sísmico de guindastes. Especifica o cálculo das ações sísmicas (método do espectro de resposta ou análise de histórico temporal), a verificação estrutural sísmica (resistência + estabilidade + deformação), as medidas construtivas antissísmicas (ancoragem da fundação / antidescarrilamento / dispositivos de fim de curso) e um fator de segurança ≥ 1,2, sendo aplicável ao projeto sísmico de guindastes em regiões com intensidade sísmica de 6 a 9 graus.
Método de projeto sísmico para guindastes
O projeto sísmico de guindastes é um requisito essencial para garantir a segurança estrutural sob a ação de terremotos. A norma aplica-se a regiões com intensidade sísmica entre 6 e 9 graus. Recomenda-se o método do espectro de resposta, que seleciona o espectro de projeto com base na classe do local e no grupo sísmico para calcular os efeitos da ação sísmica. Para guindastes de grande porte ou de importância crítica, utiliza-se a análise de histórico temporal, selecionando pelo menos 3 ondas sísmicas (no mínimo 2 ondas naturais e 1 onda artificial), integrando no tempo e adotando o valor de envelope. A ação sísmica considera duas direções horizontais e a componente vertical (igual a 0,65 vezes a componente horizontal). O fator de segurança sísmico é ≥ 1,2. A combinação de cargas adotada é G + E + 0,5Q. A verificação estrutural inclui resistência, estabilidade e deformação entre pisos. As medidas construtivas incluem ancoragem da fundação para proteção antitombamento, antidescarrilamento nas extremidades do trilho e ductilidade das ligações para evitar fratura frágil. A Kelude oferece serviços de projeto sísmico.
Medidas construtivas e inspeção sísmica
A classe do local influencia significativamente o projeto sísmico: solos rígidos de classe I amplificam a ação em 1,0 a 1,5 vezes, enquanto solos moles de classe IV amplificam em 2,0 a 3,0 vezes. O projeto sísmico deve basear-se nos parâmetros de movimento sísmico do relatório de avaliação de segurança sísmica do local. A Kelude desenvolve soluções de projeto sísmico adaptadas às condições específicas de cada local.
| projeto Parâmetro | Requisitos |
|---|---|
| terremoto Intensidade | 6~9Intensidade |
| Método | Método do Espectro de Resposta/análise de histórico temporal Método |
| Fator de segurança | >=1.2 |
| combinação de cargas | G+E+0.5Q |
| Detalhamento | Ancoragem+antidescarrilamento+Nó Dúctil |
| Classe de Solo | Fator de Amplificação |
|---|---|
| IClasse(Solo Rígido) | 1.0~1.5 |
| IIClasse(Solo Medianamente Rígido) | 1.5~2.0 |
| IIIClasse(Solo Medianamente Mole) | 2.0~2.5 |
| IVClasse(Solo Mole) | 2.5~3.0 |
A combinação direcional das ações sísmicas é um aspeto crítico do projeto sísmico. As normas exigem que se considerem simultaneamente as ações sísmicas nas duas direções horizontais ortogonais (eixos X e Y), bem como a influência da componente sísmica vertical. A ação sísmica vertical é geralmente considerada como 0,65 vezes a ação sísmica horizontal. Para pontes rolantes de grande vão e estruturas altas (como os pórticos de guindastes de pórtico e os mastros de torre de gruas de torre), o efeito da ação sísmica vertical não pode ser negligenciado. A combinação de cargas para o projeto sísmico é G + E + 0,5Q (carga permanente + ação sísmica + coeficiente de combinação de carga variável de 0,5). As ligações dos nós devem utilizar ligações aparafusadas de alta resistência por atrito ou ligações soldadas dúcteis, garantindo que não ocorra fratura frágil sob ações sísmicas repetidas.
Perguntas frequentes
P: Em que situações se aplicam o método do espectro de resposta e a análise de histórico temporal definidos na ISO 24039:2020?
R: O método do espectro de resposta é aplicável ao projeto sísmico de guindastes convencionais — seleciona-se o espectro de resposta de projeto com base na classe do local e no grupo sísmico, calculam-se os efeitos da ação sísmica para cada modo de vibração e, em seguida, obtém-se o efeito sísmico total através da combinação SRSS ou CQC, sendo um método eficiente e com procedimentos claros. A análise de histórico temporal é aplicável a guindastes importantes ou de grande porte (como pontes rolantes para usinas nucleares, guindastes portuários de grande porte ou guindastes em zonas de alta sismicidade), onde se selecionam pelo menos 3 ondas sísmicas para análise de integração no tempo, utilizando o valor de envelope como ação sísmica de projeto.
P: Qual é a base para o valor do fator de segurança sísmico de 1,2?
R: O fator de segurança sísmico de 1,2 é inferior ao fator de segurança para cargas normais de 1,5 porque a ação sísmica é uma carga acidental, com baixa probabilidade de ocorrência e curta duração (geralmente de alguns segundos a algumas dezenas de segundos). Permite-se que a estrutura entre no intervalo de trabalho elasto-plástico sob ação sísmica, dissipando a energia sísmica através de deformação plástica, sem exigir que se mantenha completamente elástica. No entanto, a deformação plástica deve ser controlada dentro de limites aceitáveis, garantindo que a estrutura não sofra colapso global e que, após inspeção e reparação pós-sismo, possa ser reposta em serviço.
P: Qual é a influência das diferentes classes de local no projeto sísmico?
R: A classe do local influencia diretamente o coeficiente de amplificação da aceleração sísmica — a classe I (rocha/solo rígido) apresenta o menor coeficiente de amplificação, cerca de 1,0 a 1,5 vezes. A classe IV (solo mole/lamacento) apresenta o maior coeficiente de amplificação, podendo atingir 2,5 a 3,0 vezes. Portanto, sob a mesma intensidade sísmica, os guindastes em solos moles exigem uma maior capacidade de resistência sísmica. A Kelude Indústrias Pesadas realiza o projeto sísmico específico com base nos parâmetros do relatório de avaliação da segurança sísmica do local.
P: Que serviços de projeto sísmico para guindastes a Kelude Indústrias Pesadas oferece?
R: A Kelude Indústrias Pesadas fornece serviços de projeto sísmico para guindastes de acordo com a norma ISO 24039:2020, incluindo o cálculo das ações sísmicas (método do espectro de resposta ou análise de histórico temporal, selecionados de acordo com a importância do equipamento e as condições do local), a verificação estrutural sísmica (estados de resistência, estabilidade e deformação), e o projeto de medidas construtivas antissísmicas (ancoragem de fundação com proteção antitombamento, antidescarrilamento do trilho e projeto de ductilidade dos nós), satisfazendo os requisitos de resistência sísmica para intensidades de 6 a 9 graus, e emitindo o relatório de cálculo do projeto sísmico.
