procedimentos de avaliaÇÃo estrutural visando aumento da capacidade de carga de equipamentos...

PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO ESTRUTURAL VISANDO AUMENTO

DA CAPACIDADE DE CARGA DEEQUIPAMENTOS DINÂMICOS

PONTES ROLANTES

Participantes:André Martins de AraújoCarlos Alexandre de MirandaGeane Cristina FayerHelder Silva de OliveiraKleber de Oliveira ResendeRobson Ferreira Maciel

GLOSSÁRIO

• PONTE ROLANTE – Equipamento de transporte de cargas que permite grandes deslocamentos na vertical e horizontal independentes, sobre duas monovias, suspensas no galpão.

• PÓRTICO MÓVEL - É um equipamento de transporte de cargas que permite grandes deslocamentos na vertical e horizontal independente sobre duas monovias fixa ao solo.

• TALHA - É um equipamento de transporte de cargas que permite grandes deslocamentos na vertical e horizontal independente, com apenas uma monovia.

ETAPAS PARA EXECUÇÃO DO PROJETO

ETAPA 1LEVANTAMENTO DE CAMPO.

ETAPA 2 CÁLCULOS, EMISSÃO DE RELATÓRIOS E REVISÃO DOS DESENHOS.

ETAPA 3EXECUÇÃO DAS MODIFICAÇÕES PROPOSTAS NO EQUIPAMENTO.

ETAPA 1

SERVIÇOS DE CAMPO

A- Inspeção visual com registro fotográficoB- Extensiometria: medições de tensões na estrutura sob carga normal de trabalhoC- Topografia

A - INSPEÇÃO VISUAL COM REGISTRO FOTOGRÁFICO

Vista lateral de um pórtico móvel. O equipamento possue 4 truques com duas rodas por truque para a translação. A foto mostra que a estrutura apresenta bom estado de conservação

A - INSPEÇÃO VISUAL COM REGISTRO FOTOGRÁFICO

Detalhe da junção da trave com a viga da cabeceira. Observa-se corrosão acentuada nos parafusos estruturais desta ligação.

B - EXTENSOMETRIA: MEDIÇÃO DE TENSÕES NA ESTRUTURA SOB CARGA

SensoresStrain Gages

DEFINIÇÃO:

DEFINIÇÃO:

DEFINIÇÃO:

DEFINIÇÃO:

DEFINIÇÃO:

DEFINIÇÃO:

DEFINIÇÃO:

B – EXTENSOMETRIA:MEDIÇÃO DE TENSÕES NA ESTRUTURA SOB CARGA

Estação de aquisiçãoe transmissão de dados

EXEMPLO DA TÉCNICA DE EXTENSOMETRIAPREPARAÇÃO

EXEMPLO DA TÉCNICA DE EXTENSOMETRIACOLAGEM

EXEMPLO DA TÉCNICA DE EXTENSOMETRIAAPLICAÇÃO DO EXTENSÔMETRO

EXEMPLO DA TÉCNICA DE EXTENSOMETRIAESTAÇÃO DE AQUISIÇÃO DE DADOS

EXEMPLO DA TÉCNICA DE EXTENSOMETRIACOLETA DE DADOS

ETAPAS DA EXTENSOMETRIA

• Definição dos pontos para a medida de tensões: Os pontos que tem a maior probabilidade de ocorrência de trincas e fraturas ou, preferencialmente, para calibração do modelo em elementos finitos.

• Instalação e operação do sistema de monitoração de tensões.

• Avaliação da estrutura sob a ação das cargas estáticas e dinâmicas, medindo-se as variações de tensões, levantando-se em conta também os ciclos operacionais.

CARGAS PARA A MEDIÇÃO DE TENSÕES

•Durante vários ciclos de carga e em operação normal•Cargas utilizadas (normalmente):

25%50%75%100% do nominal

C - TOPOGRAFIA

• Inspeção quanto a geometria, verificando-se alinhamentos, paralelismos, perpendicularidades, diagonais, distância entre eixos, vãos e contra-flecha.

• Medição das flechas sob carga.

ETAPA 2

CÁLCULO ESTRUTURAL

E VERIFICAÇÃO À FADIGA

LEVANTAMENTO DE DADOS

• Levantamento de dados e análise preliminar do projeto, incluindo estudo dos históricos de manutenção.

• Pesquisa de todos os desenhos estruturais para o levantamento da geometria, propriedades das seções, pesos dos sub-componentes estruturais e/ou mecânicos, as-built´s, modificações e etc.

• Classificação do equipamento conforme normas específicas e ciclos operacionais.

• Análise do histórico de falhas.

CÁLCULO ESTRUTURAL& VERIFICAÇÃO À FADIGA

• Geração do modelo geométrico em Elementos Finitos.

• Calibração do modelo de Elementos Finitos – A partir dos dados colhidos na inspeção de campo/extensometria.

• Locação das cargas estáticas e dinâmicas.• Cálculo de cargas de sobrecargas (ex: vento).• Montagem dos casos de carregamento –

Estabelecido com base nas normas pertinentes.

CÁLCULO ESTRUTURAL& VERIFICAÇÃO A FADIGA

• Avaliação de fadiga e cálculo de vida remanescente da estrutura

• Cálculo das tensões e deformações• Análise dos resultados• Indicação dos pontos críticos• Desenvolvimento projeto de reforços• Emissão de relatório técnico contendo o

novo projeto e as recomendações pertinentes aos trabalhos.

EXEMPLO CÁLCULO DE TENSÕESAntes do reforço

EXEMPLO CÁLCULO DE TENSÕESDepois do reforço

EXEMPLO DE CÁLCULO DE TENSÕES

ETAPA 3

EXECUÇÃO DAS MODIFICAÇÕES / REFORÇOS

NO EQUIPAMENTO

EXEMPLOS DE EQUIPAMENTOSREPOTENCIADOS NA USINA DA ARCELORMITTAL JUIZ DE FORA

PONTE DE CARREGAMENTO DO FORNO ELÉTRICO

REPOTENCIADO DE 80t PARA 130 tCálculos demonstraram necessidade de troca do carro

principal, mantendo todo o restante da estrutura NOV/2000

PONTE DE VAZAMENTO DO FORNO ELÉTRICO

REPOTENCIADO DE 130t PARA 180 tCálculos demonstraram necessidade de troca do carro

principal, mantendo todo o restante da estrutura NOV/2000

Ponte de retirada tarugos da AciariaTroca de cabeceira

Abr/2003

Ponte rolante capacidade 25 t

REFORÇOS MONTADOS APÓS AVALIAÇÃO

SEGURANÇACERTIFICAÇÃO

OS DOCUMENTOS PRODUZIDOS: RELATÓRIOS, MEMÓRIAS DE CÁLCULO, DESENHOS DE REFORÇOS,

RECOMENDAÇÕES, ETC, SÃO COMPROVAÇÃO DE QUE O EQUIPAMENTO ESTÁ APTO PARA A

OPERAÇÃO COM A NOVA CAPACIDADE DE CARGA. SÃO DOCUMENTOS LEGAIS E DEVEM SER

EXECUTADOSPOR EMPRESAS E PROFISSIONAIS ESPECIALIZADOS