Gráfico de Carga do Guindaste
Por Tord Martinsen, CEO · Janeiro de 2026
Rota de projeto: Para aplicar este tema num projeto, veja absorvedor de choque POLARIS e estudos e análises de engenharia.
Um gráfico de carga de guindaste especifica a carga segura de trabalho (SWL) máxima que o guindaste pode içar em diferentes raios, comprimentos de lança e ângulos. Offshore, a capacidade disponível no gráfico deve ser verificada contra cargas dinâmicas porque gancho, carga, convés e superfície do mar podem se mover entre si.
O fator de carga dinâmica (ψ), frequentemente discutido junto com o DAF, é o multiplicador aplicado à carga estática ou à capacidade do gráfico do guindaste. Um fator de 1,5 significa que guindaste e lingada devem suportar 50% a mais que o peso estático.
De onde vem a carga adicional
As maiores reduções de capacidade normalmente vêm da velocidade relativa e de mudanças súbitas de tensão:
- Lift-off de uma supply vessel ou barcaça – o gancho e o convés de carga podem mover-se em direções opostas. Se o gancho sobe enquanto o convés ou contêiner desce, a lingada pode passar de folga para carga total quase instantaneamente. Esse snap load pode exceder bastante a carga estática.
- Travessias da splash zone – empuxo, arrasto, massa adicionada e velocidade orbital das ondas mudam rapidamente quando a carga cruza a superfície livre. O resultado é carga variável no gancho e maior fator dinâmico.
- Elasticidade do guindaste e do cabo – guindaste, cabo, lingadas e carga funcionam como um sistema massa-mola, de modo que movimento rápido ou mau sincronismo pode amplificar o pico de tensão.
- Lift-off, pouso e enroscamento – eventos curtos podem governar a carga máxima no gancho mesmo quando o estado de mar médio parece aceitável.
O fator de carga dinâmica reúne esses efeitos em um único número aplicado ao gráfico de carga.
Como calcular a velocidade relativa?
Para transfer lifts de convés, as regras de classificação normalmente estimam a velocidade relativa como:
v_r =\frac{1}{2}v_L + \sqrt{v_c^2+v_d^2}Onde v_r é a velocidade relativa, v_L é a velocidade de içamento do guindaste, v_c é a velocidade vertical da ponta do guindaste causada pelo movimento da embarcação, e v_d é a velocidade vertical do convés ou da carga.
Estimamos v_c e v_d a partir de dados de resposta da embarcação, medições de movimento, dados meteoceanográficos ou simulação no domínio do tempo. Quando há poucos dados, valores conservadores baseados em regras podem ser usados.
Como calcular o fator dinâmico e a carga permitida?
Para um guindaste e sistema de lingada convencionais, o fator dinâmico pode ser estimado a partir da velocidade relativa, rigidez e massa da carga:
\psi =1 + \frac{v_r}{g} \sqrt{\frac{k}{m}}Onde v_r é a velocidade relativa, g é a aceleração da gravidade, k é a rigidez efetiva do guindaste e do cabo, e m é a massa da carga.
\psi é então usado para deratear o gráfico do guindaste. Muitas verificações offshore também aplicam um fator dinâmico mínimo, normalmente 1,3 dependendo da regra e da categoria do içamento; portanto, um valor calculado abaixo do mínimo não aumenta a capacidade do gráfico.
Exemplo: um guindaste tem 10 t de capacidade no gráfico para um lift de convés e o fator dinâmico mínimo aplicável é 1,3. Qual é a carga overboard permitida se o fator calculado for 1,2 ou 1,8?
Para 1,2, o mínimo ainda controla, então a carga permitida permanece 10 t. Para 1,8, a carga permitida fica:
m = 10 \cdot \frac{1.3}{1.8} = 7.2\ \text{t}
Ao reduzir snap loads com absorção de choque, ou o movimento relativo gancho-carga com compensação de heave, o lift pode muitas vezes ficar mais próximo do fator mínimo em vez de sofrer grande derating.
Efeito ilustrativo no gráfico de carga
O exemplo abaixo mostra a mesma capacidade de gráfico verificada com diferentes fatores dinâmicos. É um exemplo simplificado, não um gráfico POLARIS certificado.
Cálculo: carga permitida = capacidade do gráfico x 1,30 / fator dinâmico. Se um shock absorber mantiver o pico próximo ao fator mínimo, a mesma célula do gráfico pode ficar muito mais próxima da capacidade total.
Como reduzir o derating do gráfico de carga
A pergunta prática não é apenas qual é o fator dinâmico, mas o que o causa. Casos diferentes exigem equipamentos diferentes.
- Snap loads e pick-up de convés: use um POLARIS crane shock absorber. O absorvedor adiciona curso e amortecimento controlados entre guindaste e carga, absorvendo a diferença súbita de velocidade antes que ela vire pico de carga no gancho.
- Splash zone e lifts subsea: use compensação passiva de heave para reduzir movimento relativo gancho-carga. RIGEL e CYGNUS cobrem casos passivos mais simples; ANTARES é usado para lifts subsea complicados ou multi-etapas com mudança de empuxo.
- Compensação ativa topside: use AHC quando o movimento residual precisa ser minimizado. VEGA é o ponto de partida usual para compensação topside; AHC subsea só é considerado quando o desempenho justifica custo e complexidade.
- Controles operacionais: use velocidade de içamento controlada, planeje soft lift-off, evite recontato, estados de mar ressonantes e use janelas meteorológicas adequadas.
Para uma verificação inicial, use o guia de seleção de compensadores. Para revisão completa, envie raio do guindaste, SWL, velocidade de içamento, carga, estado de mar, período de onda e sequência.
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Precisa revisar este caso de içamento?
Se o derating do gráfico de carga está limitando o lift, envie o guindaste e o caso de carga. Podemos separar casos de snap load, transfer lift e splash zone e sugerir o próximo passo prático.