363) Cavaletes Metálicos para guarda de hastes e ferramentas

MEMÓRIA DE CÁLCULO PARA DIMENSIONAMENTO DE CAVALETE TUBULAR METÁLICO PARA SUPORTE DE MATERIAIS


  1. Objetivo:

O presente documento tem por objetivo apresentar o memorial de cálculo de cavalete tubular metálico para suporte de materiais.


  1. Metodologia:

O trabalho seguiu as seguintes etapas:

a) Levantamento dos desenhos

b) Dimensionamento do cavalete.


  1. Memória de Cálculo:

O sistema proposto destina-se ao armazenamento seguro e eficiente de materiais (hastes, barras). O dimensionamento será feito para um suporte (cavalete). No momento do uso o sistema será comporto por no mínimo dois suportes (cavaletes).

3.1. Representação Gráfica

NOTAS: Dimensões em centímetros exceto onde indicado.


3.2. Variáveis Definidas

O sistema é composto por tubos de aço galvanizado (Rohr ou similar). As características do tubo bem como do material que o compõem estão listadas a seguir:

Características do Tubo:

a) Diâmetro externo: d=48,3mm

b) Espessura da parede: e=3,0mm

c) Momento de Inércia: J = 11,00cm4

d) Área da Seção: A = 4,27cm2

e) Peso por metro Linear: m = 3,50kg

f) Momento de Flexão Admissível: Mf = 0,635kNm


Características do Aço:

a) Peso Específico: 78,5kN/m3

b) Módulo de Elasticidade: E=21.000kg/mm2

c) Tensão Limite de Resistência/Ruptura: fu = 400MPa (NBR8261/2010)

d) Tensão Limite de Escoamento: fy = 290Mpa (NBR8261/2010)

3.4. Dimensionamento das Travessas

O dimensionamento da travessa será feito em função do momento de flexão admissível.

Flexão simples

Considerando as travessas como elementos bi-apoiados o momento máximo (M) e a cortante (V) pode ser calculado pela fórmula:

M = Pmax x d2

8

0,635 = P x 12

8

Pmax = 5,08kN/m = 508kgf

Então:

A carga vertical suportada por cada cavalete é de 508kgf/m. Adotaremos um carregamento de 500kgf/m/cavalete

Flecha

De posse da carga máxima verifica-se a flecha devido a este carregamento.

Ftotal = 5 x Q x d4

384 x E x I

Ftotal = 5x 500 x 1,004

384 x 2,1x1010 x 1,1 x 10-7

Ftotal = 0,00281m

• Flecha Admissível

fadm= d/350

fadm= 0,00286m

• Verificação de Dimensionamento

Flecha atuante < Flecha admissível

Ftotal< fadm

0,00281< 0,00286 (ok)

3.4.1 Dimensionamento dos Montantes

Raio de Inércia

lmin = Jmin/S = 1,59cm

Índice de Esbeltez

l = L0

lmin

l = 90 = 56,603

1,59

l < 105 → Pflamb = (1200kgf/cm2 – 0,023kgf/cm2xl2) x A = 5118,44kgf


• Verificação de Dimensionamento

Tensão atuante < tensão admissível

Pmax< Pflamb

508kgf< 5118,44kgf (ok)

  1. Considerações:

Tendo em vista os cálculos apresentados acima pode-se afirmar que o cada cavalete para suporte de materiais pode ser usado de forma segura para uma carga máxima de 508kgf/m.

As dimensões de projeto devem ser rigorosamente respeitadas no momento da montagem do sistema.

O dimensionamento verificou a segurança em relação às cargas. Para que que eficiência seja mantida é necessário que o suporte seja apoiado sobre uma base firme e resistente. Caso contrário o mesmo poderá afundar, perder estabilidade e comprometer o perfeito funcionamento.


  1. REFERENCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Ações de cargas nas estruturas: NBR-6120/1980

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Tubos de aço-carbono, formado a frio, com e sem solda, de seção circular, quadrada ou retangular para usos estruturais: NBR-8261/2010

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Ações e segurança nas estruturas – Procedimento: NBR8681/2003.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projetos de Estruturas de Aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios: NBR-8800/2008.

MOREIRA, Artur Carlos da Silva (Coord.). Proteções Coletivas – Modelo de dimensionamento de um Sistema de Guarda Corpo. São Paulo:FUNDACENTRO, 2004, 39 p.


NARESI, Luiz Antonio Júnior, (Eng. Civil, Geotécnico e Eng. Seg. Trabalho) - Cálculo de cavaletes para hastes de sondagem e chumbadores e tirantes , Juiz de Fora : PROGEO, 2021 home page: https://sites.google.com/site/naresi1968/363-cavaletes-met%C3%A1licos-para-guarda-de-hastes-e-ferramentas?authuser=0

Exemplo de Cavalete

CAVALETES DE MADEIRA PARA HASTES

CAVALETE DE MADEIRA COM RISCO DE PRENSAMENTO DE MEMBROS SUPERIORES ANTES E DEPOIS DA ELIMINAÇÃO DO RISCO