As torres utilizadas nas linhas de transmissão são estruturas que possuem a característica incomum de serem submetidas a testes em que são aplicadas as cargas de projeto em protótipos montados em escala real.
No Brasil, os testes de carga são executados de acordo com a norma NBR-8842. Os ensaios são realizados em estações de teste que possuem a estrutura necessária para montagem do protótipo e os equipamentos para aplicação de carga por meio de cabos de aço afixados em pontos pré-definidos e medição e leitura dos valores de carga aplicados e das deflexões da estrutura.
Para a realização do ensaio, o projetista da estrutura deve elaborar um Programa de Testes, selecionando dentre as hipóteses de carga consideradas no dimensionamento aquelas que dimensionam a maior quantidade de barras ou as que contenham barras com esforços atuantes mais próximos dos críticos. Usualmente, para verificação de efeitos locais, são incluídas no programa outras hipóteses, mesmo que não sejam dimensionantes para a estrutura, como as hipóteses de ruptura de cabo para-raios, ruptura de fase, construção/manutenção e grampeamento.
Nos testes de carga não-destrutivos, as cargas referentes a cada hipótese são aplicadas no protótipo nos pontos de ataque dos cabos, utilizando-se as mesmas ferragens que serão fornecidas na linha, sempre de forma a se evitar efeitos dinâmicos, como impactos e vibrações. Cada hipótese é aplicada em etapas de 50%, 75%, 90%, 95% e 100% do carregamento, sendo que a etapa de 100% é mantida por um período mínimo de cinco minutos.
Nos testes de carga destrutivos, após os cinco minutos da etapa de 100%, as cargas são aumentadas em estágios de 5% até o colapso da estrutura ou, em algumas estações de teste, até o limite de 120% das cargas máximas de projeto. Este tipo de ensaio, além de garantir a confiabilidade desejada para a estrutura, fornece informações sobre sua reserva de resistência.
Durante a aplicação das etapas de carregamento, as cargas são medidas através de células de carga que, instaladas junto aos pontos de ataque dos cabos na torre, possibilitam o monitoramento das cargas em indicadores eletrônicos localizados na cabine de comando da estação de testes. Antes e após a aplicação de cada etapa são realizadas também medições de deformação da estrutura em pontos determinados pelo projetista, com a utilização de instrumentos ópticos adequados. A combinação das leituras de cargas e deformações permite o acompanhamento do comportamento da estrutura durante o ensaio, evidenciando a adequação do detalhamento ao modelo teórico previsto na análise estrutural e ao dimensionamento de barras e ligações.
Segundo a NBR-8842, para testes de carga não-destrutivos, a estrutura é considerada aprovada se for capaz de resistir às cargas especificadas até a etapa de 100%, sem deformações locais após o descarregamento (flambagens, empenos, etc.) ou ruptura de partes componentes. No caso de falha da estrutura em etapa inferior a 95% as causas devem ser estudadas e a parte que ocasionou a falha deve ser reprojetada, executando-se novamente o ensaio da hipótese na qual ocorreu a ruptura. No caso de falha entre as etapas de 95% e 100%, um acordo entre projetista e cliente deve decidir entre reprojetar a parte que falhou, substituir a parte que falhou por outra de igual característica (no caso de defeito de material) ou, no caso de falha próximo da etapa de 100%, nem mesmo reprojetar a parte que falhou. Em todos estes casos fica a critério das partes a repetição ou não da hipótese na qual ocorreu a ruptura.
Referências:
ABNT – NBR-8842 – “Suportes metálicos treliçados para linhas de transmissão – Método de ensaio”, Brasil;
SOARES, F. G.; DA SILVA, P. R. R. L.; DE MELLO, R. C.; FERREIRA, S. J. – Testes de Carga em Estruturas para Linhas de Transmissão: A Experiência da Engetower Engenharia. XX SNPTEE, 2009.
Teste da torre tipo ICEL – Estação de testes da Brafer – Jacareí/SP