Memorial de Cálculo Padronizado Para Andaimes Leves Rev. 0

MEMORIAL DE CÁLCULO PADRONIZADO PARA ANDAIMES LEVES

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Esse documento tem por objetivo determinar as diretrizes técnicas de aplicação segura de andaimes durante serviços realizados nos serviços de reparo, manutenção industrial, pintura, instalação de estruturas e tubulações na unidade Petrobrás 08.

Componentes do Sistema

Guarda Corpo

Piso e Rodapé Longarina e Travessa

Escada Marinheiro

Montante

Acoplamentos

Figura 1 – Nomenclatura Nomenclatura usual para componentes do sistema de andaime tubular Diagonal Longitudinal e Transversal

Placa de Base ou Macaco

Nota:

Foram consideradas como base para elaboração desta memória de cálculo as configurações de andaimes conforme os croquis anexos: 

CR-P08-PCP-AND-CARGA-001



CR-P08-PCP-AND-001 @ CR-P08-PCP-AND-008

_____________________________ Aprovação: Responsável Técnico

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CARACTERÍSTICAS DO ANDAIME: Tensão admissível no projeto = 25 kg/mm² (Regime elástico) Espessura = 3,04 mm Modulo de Elasticidade = 21.000 kg/mm² Raio de Giração = 16,00 mm Diâmetro Externo = 48,20 mm Limite de Esbeltez = 3,20 mts Coeficiente de Segurança = 2,5 Abraçadeira Fixa.....................Carga de cisalhamento..............900 kg Abraçadeira Giratória..............Carga de cisalhamento..............800 kg Abraçadeira de perfil...............Carga máxima admissível.........900 kg Luva de emenda......................Não admite carga de tração Capacidade Carga no Poste = 3.000 kg (Altura do anel= 1,80 m) Capacidade Carga no Poste = 2.850 kg (Altura do anel = 2,00 m)

      

      

Linha de vida (cabo de aço 3/8) = 5100 kg.

Momento de inércia da sessão transversal:



Raio externo r 2 = 24,1 mm, raio interno r 1 = 21,06 mm 

I



I



I

.(r 2

4 



4

4 

r 1

.(24,10 4

4

) 

21,06 4 )

4

110448mm ~ 11,04cm

4

Uma vez que a carga máxima informada como capaz de ser suportado por uma abraçadeira é de 900 kg (escorregamento), encontra-se o maior comprimento de tubo que resistiria a essa carga máxima (Considerando um fator de segurança 2,5 para a flambagem do tubo). – (O valor 900 kg é tomado limite devido ao fato de andaimes tipo cunha apresentarem resistência superior para essa solicitação) Resistência à flambagem livre de uma carga de 900 kg: 

I . E . L

2

Fb. FS 

K

(Fb = 900 kg, E = 2100000 kg/cm², L = comprimento da peça a ser

determinado, K de “Bi -rotulação” FS= 2,5) 11,04.2100000. L

2

900.2,5 

K

L



318cm ~ 3,2metros

Portanto a montagem de andaimes é realizada com espaçamento das abraçadeiras sempre inferior a 3,2 metros (Para elementos comprimidos apenas ~ Verticais)


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CONSIDERAÇÕES DE CÁLCULO 1 – É considerado aplicações de até 20 metros de altura. O peso próprio aplicado a um montante é estimado como a soma do próprio tubo de 20*3,5 kg/m de tubo mais 30 metros de tubos de amarração 30*3,5 kg/m acrescidos de 100kg de roda pé, piso e fator de segurança, total = 275 Kg por montante, (ou seja em uma aplicação de 4 montantes 4 x 275 =1100 kg de peso próprio estão sendo levados em consideração). 2 – Para atividades superiores a 20 metros um novo estudo de peso próprio deve ser realizado. 3 - Vão dos pranchões: até 2,00 metros. Acima desta medida deverá ser colocado tubo quebra vão para se evitar a flexão da madeira. 4 - Largura do andaime: Andaimes com largura de até 1,50. Acima desta medida deverá ser verificado o momento admissível da travessa exercida pela plataforma sobre esta travessa. 5 – Pode-se ter andaimes com comprimentos diversos desde que o vão entre os poste se adeque ao item 3. 6 - Uso de abraçadeiras tipo cunha: As ligações foram limitadas a partir da ligação mais frágil, a saber, tipo braçadeira que para escorregamento suporta 900 kg, as verificações valem para ligações tipo cunha. 7 – Deverá ser considerado o aterramento da estrutura sempre que aplicável.

Para aplicações típicas de 150,00 kg/m² de peso útil tem-se: 1 – Cálculo da Carga Atuante no montante: Carga Considerada: 150 Kg / m² Peso próprio: 275 kg Para Andaime de 2,00 m x 1,50 m anel = 3,00 m² Área de influência: A = 1,00m x 0,75m = 0,75 m² Peso de influência: P = 0,75 m² x 150,kg/m² + 275 = 387,0 kg 387 kg < 2200kg (carga admissível para tubos com espaçamento de 2,0 metros) ok 387 kg < 1400kg (carga admissível para tubos com espaçamento de 2,5 metros) ok 387 kg < 900 kg (carga admissível para tubos com espaçamento de 3,2 metros) ok Valores superiores, não são recomendados devido aos limites da abraçadeira (900 kg)



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2 – Cálculo da Carga Atuante nas Braçadeiras: Peso útil:1,00 x 0,75 = 0,75 m² x 150,00 kg/m² = 112,50 kg Peso próprio: 100 Kg (pisos, rodapé, segurança) + 3x3,5 kg/m ~110,5 kg Peso útil + peso próprio = 223 kg por abraçadeira 223 kg < 900,00 kg (carga admissível das braçadeiras) Ok

3 – Momento Fletor Adm da Travessa M .r ext



adm



I

.: M



adm



.. I

r ext

.: M

25..110448 

24,1

=114,57 kg.m

O momento equivalente de 150 kg de carga concentrada em uma das travessas ao longo do tubo de 2 metros é de: 150 kg/m x 1 = 75 kg.m < 114,57 kg.m............ Ok 2

4 – Momento Fletor Admissível na Prancha (Taxa adm 75 Kg/cm²) Largura da prancha: 300 mm Espessura da prancha: 30 mm Momento de inércia I: M



T

bh ²

.: M 75

30,48 x3,00²



6

6

= 34,29kg.m

Exemplo de um pranchão apoiado em duas extremidades a 2,00m com um quebra-vão central. Então neste caso serão 3 (três) apoios com vão livre do pranchão sendo igual a 1,00m.

4.1 – Momento Fletor Atuante na Prancha

150,00Kg/m x (1,00²)m x (0,30m) = 5,62kg/m < 34,29Kg/m .................................OK 8



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GUARDA CORPO DO ANDAIME As condições de solicitações na vertical são mais severas que as horizontais (na linha de ação no guarda corpo). De forma que uma verificação semelhante à realizada na vertical é mostrado a seguir para ações na linha de ação do guarda corpo, e definição limite de espaçamento: 

adm

M .r ext 

I

.: M



adm



.. I

r ext

.: M

25..110448 

24,1

=114,57 kg.m

O momento equivalente de 150 kg de carga concentrada em uma das travessas ao longo do tubo de 2,5 metros é de: 150 kg/m x 1,25 = 93,75 kg.m < 114,57 kg.m............ Ok 2 Distância máxima para espaçamento do guarda corpo: Até 2,5 m.

ESCADAS As condições de solicitações na vertical em escadas são baixas quando comparadas as outras citadas e já verificadas ao longo do documento, de maneira que apresenta-se os tipos utilizados na obra a seguir: Tubo de aço carbono com diâmetro igual ou menor q ue Ø 1 ½” adequado à empunhadura do trabalhador.

Exemplo de Escada



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ANDAIME TÍPICO

Andaime típico

CONSIDERAÇÕES FINAIS / PROJETO TÍPICO As práticas de execução adotadas pela PCP Engª já atendem as diretrizes supracitadas de maneira satisfatória. Ainda como diretrizes recomendadas neste memorial, seguem abaixo cinco configurações típicas (de uso corrente entre empresas que executam atividades do tipo), a saber, Plataforma simplesmente apoiada, Passarela, Andaime Suspenso (Balancim), Pau de carga e Torre.



Configuração tipo “Plataforma simplesmente apoiada”

Configuração tipo “Passarela”


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Configuração tipo “Suspenso” (Balancim).

Configuração tipo “Pau de Carga”


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Configuração tipo “Torre”


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