Cálculo Mecânico para Linha de Vida
Ancoragem através de linha de vida no trabalho de limpeza e manutenção de ônibus.
CONTRATO:
Isento
RESP. TÉCNICO:
Lorena Tacila da silva
FORMAÇÃO:
Engenheira Mecânica
CREA:
MG 200996
CLIENTE:
Univale – Conceição do Mato Dentro
1. INTRODUÇÃO
A instalação de uma linha de vida ou de um equipamento trava-quedas se inicia quando surge o risco de uma queda em locais com diferença de nível. O objetivo destes sistemas de segurança é deter a queda de pessoas de maneira segura e sem que sofram danos na queda ou na detenção.
Para se ter uma ideia, a energia gerada por uma queda livre de uma pessoa de 100kg que cai de uma altura de 2,5m gera um esforço dinâmico em impacto de 1.500kg nas extremidades.
Desta forma, a instalação de linha de vida, além da obrigatoriedade por lei, leva uma responsabilidade muito grande, já que o seu funcionamento deve garantir a segurança da vida de pessoas. Viabilizando assim, a realização da manutenção e limpeza dos ônibus da Empresa Univale, afim de assegurar que sua atividade fim ocorra de forma segura e consciente.
2. OBJETIVO
O presente documento tem por objetivo apresentar o memorial de cálculo, a fim de estabelecer os parâmetros referentes ao dimensionamento da linha de vida utilizada para a realização de trabalho em altura, viabilizando assim a manutenção e limpeza dos ônibus na Filial da Univale de Conceição do Mato Dentro.
3. METODOLOGIA
O trabalho seguiu as seguintes etapas: • Levantamento dimensional da estrutura; • Cálculo dos cabos e acessórios.
Ancoragem através de linha de vida no trabalho de limpeza e manutenção de ônibus.
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Lorena Tacila da silva
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Engenheira Mecânica
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MG 200996
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4. MEMÓRIA DE CÁLCULO
O dimensionamento da linha de vida segue as seguintes premissas: • Reduzir e se possível anular as consequências de uma queda em condições
de trabalho em altura. • Tonar possível o deslocamento dos trabalhadores durante a execução das
atividades como limpeza e manutenção na parte superior dos ônibus.
4.1. Variáveis definidas para realização do calculo de dimensionamento da linha de vida horizontal:
• Cabo de Aço ABNT 6 x 19 AACI, classe 1960 N/mm ² (199 kgf/mm²), Ø 5/16
(7,94 mm) • Massa = 0,25 kg/m • Flecha mínima = 325 mm • Vão = 13000 mm • 3 linhas de vidas instaladas conforme as dimensões acima.
4.2. Cálculo da reação devido ao peso do cabo:
=
²
Onde:
Rc = Reação devido ao peso do cabo L = Distancia entre os pontos de ancoragem dos cabos F = Flecha mínima em metros
Então:
Rc = 16,25 kgf
4.3. Cálculo da reação na horizontal:
ℎ =
2 ɸ
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Lorena Tacila da silva
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Engenheira Mecânica
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Univale – Conceição do Mato Dentro
Onde:
Rh = Reação na horizontal N = Numero de pessoas que trabalharam simultaneamente na linha de vida (calculo considerado para 1 pessoa). P = Peso do colaborador somando seu EPI e Ferramenta (peso considera de 100 kg) F = Flecha mínima em metros
= Fator de impacto ɸ = Ângulo imaginário formado entre uma linha imaginária que
passa pelos dois pontos de apoio e a inclinação do cabo.
ℎ =
1 100 2 2 2,86°
Então:
Rh = 2001 kgf
4.4. Cálculo da tração no cabo:
Tc = Rh + Rc
Tc = 2017 kgf
4.5. Fator de segurança:
Fs =
Onde:
Fs = Fator de segurança Tr = Tração de ruptura mínima Tc = Tração no cabo
Fs = 2,18
Então: Fs = 2,18 ≥ 2 → Atende a norma OSHA 1926.502
Ancoragem através de linha de vida no trabalho de limpeza e manutenção de ônibus.
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4.6. Calculo de deformação do cabo:
No calculo da deformação do cabo, foi utilizada a equação de deformação do catálogo da CIMAF – outubro de 2016.
∆ =
Onde:
∆ = Deformação elástica P = Carga aplicada L = Comprimento do cabo E = modulo de elasticidade Am = área metálica
= ² Onde:
= Fator de multiplicação que varia em função da construção do cabo de aço divulgado pelo fabricante d = diâmetro nominal do cabo L = Comprimento do cabo
Am = 25,344 mm²
Portanto:
∆ =
∆ =
2017 13000 11000 25,344
∆ = 94,054
→ 94 mm
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4.7. Calculo da flecha máxima: Primeiramente, deve-se calcular o tamanho real do cabo na montagem considerando a flecha mínima de 325 mm. Portanto:
ɸ =
ɸ =
2
325 6500
ɸ = 2,86° Portanto:
Lc = 13265,3 mm
Quando o cabo de aço dimensionado acima e solicitado conforme os parâmetros para os cálculos, seu comprimento final se altera, de forma que:
Lf = Lc + ∆L
Lf = 13265,3 + 94 Lf = 13359,3 mm
4.8. Calculo da flecha máxima:
fmáx = √(Lf/2)² - (L/2)²
fmáx = 1538,08 mm
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5. CLIPAGEM DO CABO:
A “clipagem” do cabo de aço será realizada com a base do grampo colocada no
trecho mais comprido do cabo (aquele que vai em direção ao outro olhal), conforme ilustração abaixo:
• Utilizar no mínimo 3 grampos. • O espaçamento entre os clipes deverá se de 45 mm, na podendo em
hipótese alguma se inferior a esse valor.
6 – RECOMENDAÇÕES Este projeto foi calculado levando em consideração 1 colaborador trabalhando na linha de vida, ou seja, torna-se proibido o trabalho com mais de 1 colaborador conectado à linha de vida simultaneamente. É importante que esta informação fique clara para todos os colaboradores envolvidos na atividade.
No momento da montagem, deve-se conservar a flecha mínima de 325 mm, pois se solicitado, a flecha atingirá um valor de 1538,08 mm quando da queda de 1 colaboradores . Portanto é importante verificar a distância dos anteparos até a posição final que o cabo ficaria se solicitado, uma vez que o cinto de segurança tem 2.400 mm de comprimento de talabarte, já considerando a abertura do absorvedor de energia.
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É importante também, não montar o cabo de aço com flecha menor que 325 mm por que assim é aumentada a tração no cabo, podendo comprometer o projeto e a segurança dos colaboradores.
É importante ainda ressaltar que o presente memorial é aplicado as 3 linhas de vida instaladas no Galpão da Univale com sede em Conceição do Mato Dentro, tendo comprimento de ancoragem de 13000 mm.
Nas permissões de trabalho deve ser contemplada a inspeção nos cabos guias e sua instalação.
O acesso ao local de instalação da linha de vida deve ser feito de maneira segura, atendendo aos requisitos legais, especialmente a NR 35.
7 – REFERENCIAS.
Norma OSHAS – 1926.502 – Fall protection systems criteria and practices. – Occupation Safety and Health Administration.
Cabos de aço - Catálogo CIMAF/2000
Manual técnico de cabos de aço – CIMAF/2009
NORMA ABNT NBR 6327/ 2004 – Cabos de aço para uso geral – Requisitos mínimos.
Norma Regulamentadora NR 18 e NR 35.
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