Quando o guindaste 'errado' cai primeiro

A Morrow Equipment tem vários guindastes de torre trabalhando no projeto Aria Reserve em Miami, Flórida.

Imagine dois guindastes de torre trabalhando no mesmo projeto, presos à mesma estrutura, enfrentando a mesma tempestade severa: um atinge uma altura máxima de 400 pés, o outro de 250 pés.

Faça uma aposta sobre qual falhará primeiro na onda de choque, e a maioria das pessoas escolheria o guindaste maior: maior exposição, maior peso no topo, etc.

Mas essa aposta estaria errada com mais frequência do que a indústria imagina.

Engenheiros que analisaram vídeos de falhas causadas por furacões afirmam que, frequentemente, em uma configuração dupla, é o guindaste mais baixo que cai primeiro, não por ser mais frágil, mas sim porque os guindastes mais baixos costumam ficar mais próximos da fachada do edifício e, por isso, absorvem a força de decolagem, enquanto o guindaste mais alto (geralmente posicionado fora da mesma zona de cisalhamento do vento) está menos exposto.

Essa descoberta sintetiza o que surgiu de um painel na Conferência da Tower Cranes North America (TCNA) deste ano, realizada nos dias 10 e 11 de junho em Nashville, Tennessee, EUA. O painel foi intitulado “Vento, Clima e Tempestades Crescentes” e foi moderado por JR Moran, da Brasfield & Gorrie, e contou com a participação do engenheiro estrutural Rob Posch, da Posch Engineering, juntamente com Chris Noblit, diretor de engenharia e serviços para guindastes de torre na América do Norte da Manitowoc, e Matt Finnerty, proprietário da Finnco Services.

A sessão abordou diversos temas, desde a seleção de guindastes e o projeto de fundações até a preparação para tempestades em ambientes em constante mudança.

Painel "Vento, Clima e Tempestades Crescentes" da Tower Crane North America 2026. Da esquerda para a direita: Chris Noblit, da Manitowoc; Matt Finnerty, da Finnco Services; Rob Posch, da Posch Engineering; e o moderador JR Moran, da Brasfield & Gorrie.

Resolva um ponto fraco e outro surgirá.

Talvez a principal conclusão seja que resolver os problemas de ontem parece estar criando novos problemas hoje.

Pergunte a um engenheiro estrutural onde uma grua-torre falha em ventos fortes, e durante anos a resposta honesta apontava para a base. Então, a indústria construiu bases mais fortes, reforçou as fundações e projetou mastros maiores.

Problema resolvido, certo? Errado.

“Os últimos três ou quatro guindastes que falharam nesses ventos fortes, falharam nas plataformas giratórias”, disse Posch. “É o segundo ponto mais frágil. Então, se você reforçar essa parte, o próximo ponto mais frágil [estará em algum outro lugar da estrutura].”

É uma observação simples com uma implicação importante: reforçar um componente de um guindaste não elimina a vulnerabilidade da máquina, apenas a realoca.

Por outro lado, a indústria tem melhorado na análise de seus próprios relatórios, em grande parte devido a fontes de informação relativamente novas (e agora facilmente acessíveis).

“Agora tudo é filmado”, acrescentou Posch, observando que as câmeras estão por toda parte em um canteiro de obras. “E já vimos guindastes desabarem durante os furacões, [mas] podemos ver onde e como eles falham.”

Em alguns casos, mudanças repentinas na direção do vento durante a tempestade derrubaram os guindastes em suas conexões com a laje, o que não é considerado uma falha estrutural em um ponto específico, mas sim uma falha direcional: a direção do vento muda mais rapidamente do que uma estrutura fixa consegue suportar. A força de elevação na própria lança causou diversas falhas documentadas ao longo dos últimos seis anos, aproximadamente, observou o painel.

Mas nenhum desses casos ocorreu porque a base era muito frágil. Em vez disso, foram falhas nas suposições feitas durante a montagem sobre onde a carga seria aplicada e em qual direção.

Posch observou que os empreiteiros estão exigindo, cada vez mais, requisitos de vento mais rigorosos no papel, sem sempre entender o que o equipamento pode realmente fornecer.

“Podemos construir uma base forte”, disse Posch, “mas ainda assim teremos toda essa superestrutura que não foi projetada para suportar altas velocidades de vento.”

“Ainda estamos vendo falhas na parte superior do guindaste.”

Um único número, fazendo trabalho demais

JR Moran, à esquerda, modera um painel sobre guindastes de torre e condições climáticas severas com especialistas em engenharia na Conferência Tower Cranes North America 2026 em Nashville, Tennessee, EUA, de 10 a 11 de junho. Foto: KHL Group

Se existe um vilão nesta história, ele não é um elemento, é um número.

Cada guindaste de torre possui uma classificação de resistência ao vento: um número único, geralmente expresso em milhas por hora (MPH), que aparece em desenhos, documentos de conformidade e listas de verificação do empreiteiro. Essa classificação serve para comunicar a força do vento que um guindaste pode suportar. O valor é definido a pedido dos empreiteiros, que desejam classificações simples para auxiliá-los no projeto e planejamento da obra.

Mas essa simplicidade pode ser parte de um problema maior. Talvez o momento mais sincero do painel tenha sido o reconhecimento de que esse número simplifica demais uma situação mais complexa.

“Você tem um valor, uma velocidade do vento. É muito difícil tentar colocar um único número de vento em um desenho”, disse Posch, observando que esses valores não levam em conta as exposições específicas do local. “Trata-se [mais] de como isso está sendo aplicado ao guindaste [naquele local].”

Isso ocorre porque a pressão do vento não aumenta linearmente com a altura. Em tempo real, Noblit realizou os cálculos para uma estrutura hipotética de 365 metros (1.200 pés), utilizando uma velocidade de vento de referência comumente citada de 282 km/h (175 mph) a 10 metros de altura; uma configuração típica para os requisitos do código de construção do sul da Flórida. Noblit observou que essa proporção não se traduz diretamente para condições em altitudes extremas, onde o multiplicador de pressão na elevação pode efetivamente dobrar o valor considerado no ponto de referência.

“A velocidade do vento lá em cima é consideravelmente diferente”, disse ele.

É uma nuance, acrescentou ele, que nem sempre é totalmente refletida na forma como as cargas laterais de vento são calculadas; uma lacuna entre o número na página e a física que um guindaste a 365 metros de altura realmente experimenta.

Os padrões estão a acompanhar o ritmo.

Guindastes de torre Potain no local em Tbilisi (Foto: Orbi Group Tbilisi)

Parte dessa lacuna poderá ser preenchida em breve, independentemente de a indústria estar preparada ou não.

Uma nova norma, EN/ISO 13001, está substituindo a antiga EN 14439 em toda a indústria. De acordo com a norma antiga, os fabricantes podiam escolher como calcular a resistência ao vento de um guindaste – pela lateral ou pela frente – sendo o cálculo pela frente substancialmente mais conservador.

De acordo com a norma 13001, essa opção desaparece e todos os fabricantes terão que calcular a partir da frente.

Convertendo para um valor prático, essa mudança reduz ligeiramente a velocidade máxima do vento para cerca de 97 mph, em comparação com o valor mais próximo de 98 mph comumente usado nas convenções anteriores da ASCE 7.

A diferença parece pequena, mas Noblit afirmou que ela tem dois efeitos simultâneos: a capacidade de altura autoportante provavelmente diminuirá um pouco sob o novo padrão, enquanto o próprio guindaste se torna significativamente mais resistente à ação do vento.

É uma compensação que todo fabricante terá que fazer, independentemente de um projeto específico exigir isso ou não.

O que se sabe versus o que é desconhecido

JR Moran, à esquerda, modera um painel sobre guindastes de torre e condições climáticas severas com especialistas em engenharia na Conferência Tower Cranes North America 2026 em Nashville, Tennessee, EUA, de 10 a 11 de junho. Foto: KHL Group

Nada aqui sugere que a engenharia de guindastes de torre não seja madura em relação ao risco eólico. Pelo contrário. O projeto de bases e fundações é uma disciplina consolidada, aplicada com rigor em todos os projetos.

O que este painel ilustrou, na verdade, foi algo mais específico: uma indústria que já solucionou em grande parte o modo de falha que compreendia está apenas agora construindo o vocabulário para os problemas que ainda está descobrindo: plataformas giratórias em vez de bases, o guindaste mais curto desabando em vez do mais alto, um valor de vento que simplifica demais aquilo que deveria comunicar.

A preparação e a capacidade de descoberta da indústria agora podem salvar projetos (e até vidas) no futuro. Os padrões continuarão a ficar mais rigorosos, as filmagens continuarão a se acumular e o próximo elo mais frágil provavelmente já está por aí, esperando a próxima tempestade chegar.