Afastador - Metalúrgica Rodolfo Glaus

MEMORIAL DE CÁLCULO 091611 / 1- 0
AFASTADOR PARA PLATAFORMA SUSPENSA
MODELO RG AF.1
FABRICANTE: Metalúrgica Rodolfo Glaus Ltda
ENDEREÇO: Av. Torquato Severo, 262 – Bairro Anchieta
90200 – 210 Porto alegre - RS
TELEFONE: ( 51 ) 3371-2988
CNPJ: 92.670.322/0001-66
INSCRIÇÃO ESTADUAL: 096 / 0086889
Elaborado por:
Jose Sergio Menegaz
Engº Mecânico
CREA 23991
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1. OBJETIVO
O presente memorial objetiva demonstrar a segurança do ponto de vista dimensional
do acessório denominado afastador, utilizado para guiamento do cabo de tração de
andaimes suspensos.
2. ESQUEMA CONSTRUTIVO
2
3. ESQUEMA DE CARGAS
V
F1
F2
P
Conforme memorial de cálculo relativo ao guincho modelo RG 400.1, utilizado
para movimentação das plataformas suspensas, a carga P é definida como igual à 400
Kgf (máxima tração exercida pelo guincho).
3.1 Determinação das reações
Somatório das forças segundo o eixo X
P–V=0
⇒
P=V
Para P = 400 Kgf
⇒
V = 400 Kgf
3.2 Somatório das forças segundo o eixo Y
F1 – F2 = 0
⇒
F1 = F2
(equação 1)
3.3 Somatório dos momentos
P . 521 - F2 . 597 = 0
400 . 521 - F2 . 597 = 0
⇒
F2 = 349 Kgf
Substituindo na equação 1 temos:
F1 – 349 = 0
⇒ F1 = 349 Kgf
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4. VERIFICAÇÃO DAS CANTONEIRAS POS. 3
F3
F2
4.1 Determinação da reação F3
As cantoneiras posição 3 são montadas com um ângulo igual a 49° entre si e um
ângulo igual a 8° em relação à horizontal, de modo que a reação F3 normal às
cantoneiras é dada conforme segue:
F3 = F2 / 2 . (cos 8 . cos 24,5)
F3 = 349 / 2 . (cos 8 . cos 24,5)
⇒
F3 = 194 Kgf
4.2 Tensão de compressão nas cantoneiras posição 3
São utilizadas cantoneiras laminadas padrão americano dimensões 1” x 1” x 3/16”,
área da seção transversal igual a 2,19 cm². De modo que a tensão de compressão é
dada por:
σc = F3 / A
σc = 194 / 2,19
⇒
σc = 88 Kgf / cm²
4.2.1 Coeficiente de segurança
De acordo com a Norma Européia NE 1808, item 6.2.1.1, a máxima tensão
admissível no caso 1 é dada por σa = σe / 1,5. Para o material ASTM A 36, o limite de
escoamento é igual à 2500 Kgf / cm², de modo que a tensão admissível é dada por:
σa = σe / 1,5
σa = 2500 / 1,5
⇒
σa = 1666 Kgf / cm²
O coeficiente de segurança em relação à tensão admissível é dado por:
n = σa / σ
n =1666 / 88
⇒
n = 18
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5. TENSÃO DE CISALHAMENTO NA CANTONEIRA HORIZONTAL SUPERIOR
V
Conforme item 3.1, a reação V é igual a 400 Kgf, de modo que a tensão de
cisalhamento na cantoneira horizontal superior é dada por:
τ=V/A
τ = 400 / 2,19
⇒
τ = 182 Kgf / cm²
5.1 Coeficiente de segurança na cantoneira horizontal superior
De acordo com a Norma Européia NE 1808, item 6.2.1.1, a máxima tensão
admissível no caso 1 é dada por σa = σe / 1,5. Para o material ASTM A 36 6, o limite
de escoamento é igual à 2500 Kgf / cm², de modo que a tensão admissível é dada por:
σa = σe / 1,5
σa = 2500 / 1,5
⇒
σa = 1666 Kgf / cm²
O coeficiente de segurança na cantoneira em relação à tensão admissível é dado
por:
n = σa / σ
n =1666 / 182
⇒
n=9
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6. ESQUEMA DE CARGAS DEVIDO AO VENTO
Rv
Rvn
FV
6.1 Força FV devido ao vento
De acordo com a Norma EN 1808 a força do vento é igual à 0,1 x WLL, de modo
que temos:
FV = 0,1 x 400
⇒
Fh = 40 Kgf
6.2 Reação horizontal Rv devido ao vento
Somatório dos momentos
FV . 513 = Rv . 250
40 . 513 = Rv . 250
⇒
Rv = 82 Kgf
6
6.3 Reação normal na cantoneira devido ao vento
A reação normal na cantoneira devido ao vento é dada por:
Rvn = Rv / cos 24,5
Rvn = 82 / cos 24,5
⇒
Rvn = 90 Kgf
6.4 Tensão de compressão na cantoneira devido ao vento
A tensão de compressão na cantoneira devido ao vento é dada por:
σv = Rvn / A
σv = 90 / 2,19
⇒
σv = 41 Kgf / cm²
6.5 Tensão máxima nas cantoneiras horizontais inclinadas
A tensão máxima nas cantoneiras horizontais inclinadas ocorre no componente
situado do lado oposto ao vento, dada pela soma das tensões determinadas nos itens
4.2 e 6.4, ou seja:
σm = σc + σv
σm = 88 + 41
⇒
σm = 129 Kgf / cm²
6.6 Coeficiente de segurança mínimo nas cantoneiras inclinadas horizontais
De acordo com a Norma Européia NE 1808, item 6.2.1.1, a máxima tensão
admissível no caso 1 é dada por σa = σe / 1,5. Para o material ASTM A 36 6, o limite
de escoamento é igual à 2500 Kgf / cm², de modo que a tensão admissível é dada por:
σa = σe / 1,5
σa = 2500 / 1,5
⇒
σa = 1666 Kgf / cm²
O coeficiente de segurança mínimo nas cantoneiras em relação à tensão
admissível é dado por:
n = σa / σ
n =1666 / 129
⇒
n = 12
7. CONCLUSÃO
Em função dos resultados obtidos, verifica-se que o afastador possui plenas
condições de operação com segurança no que se refere ao dimensionamento
mecânico de seus componentes estruturais, para operação com carga igual a 400
Kgf.
Porto Alegre, 17 de Setembro de 2011
José Sérgio Menegaz
Engº Mecânico
CREA 23991
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