Memória de calculo para linha de vida rígida, Esquemas de Resistência dos materiais

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MEMORIAL DE CÁLCULO

Linha de vida rígida do descarregamento de caminhão

Maio, 202 1

Autor: Felipe Santana Silva.

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Sumário

• 1.0 OBJETIVO....................................................................................................................
• 2.0 APLICAÇÃO.................................................................................................................
• 3.0 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA.............................................................................
• 4.0 PREMISAS DO PROJETO...........................................................................................
• 5.0 CÁLCULOS..................................................................................................................
• 5.1 CARGAS DE PROJETO..............................................................................................
• 5.2 CÁLCULOS DA LINHA DE VIDA RÍGIDA....................................................................
  • 5.2.1 Resistência a flexão no eixo x....................................................................................
  • 5.2.2 Resistência ao esforço cortante y...............................................................................
• 6.0 CONCLUSÃO...............................................................................................................

• Material: A-36;
• Tensão de escoamento: 250 MPa Mínimo;
• Limite de Resistência: 400 MPa Mínimo;
• Vão livre máximo: 200,0 mm.

5.0 CÁLCULOS

DADOS DE ENTREDADA PARA O DIMENSIONAMENTO

ITENS UNIDADE VALOR

Peso do corpo (m) Kg 100

Vão livre (L) m 5,

N° de vãos n 4

Perfil da linha de vida rígida - I 6”

Tensão de escoamento MPa 250

N° de pessoas / vão (n) n 2

5.1 CARGAS DE PROJETO

Para o dimensionamento da carga será utilizado as normas brasileiras de fabricação de

absorvedores de energia e trava quedas retrateis para pessoas de até 100 kgf, conforme

tabela a baixo. É de 600 Kgf a carga máxima tolerada no corpo de uma pessoa, quando a

linha de vida for utilizada por mais de uma pessoa, é recomendado considerar no cálculo

adicionar 120 Kgf para cada pessoa a mais. Portanto:

CARGA DINÂMICA MÁXIMA DE DESACELERAÇÃO P/ 100 kgf

ITENS UNIDADE VALOR

Carga dinâmica (f3) Kgf 720

5.2 CÁLCULOS DA LINHA DE VIDA RÍGIDA

Para validar a linha de vida rígida será verificado a resistência do perfil I 6” laminado x 18, 6

kg/m. Para isso, o perfil I deve suportar a carga dinâmica (f3) calculada no item 5. 1. Segue a

baixo um desenho esquemático esboçando o diagrama de corpo livre do problema:

Figura 1 : Diagrama de corpo livre da linha de vida rígida

Segue a baixo as propriedades geométricas do perfil I usado no ponto de ancoragem:

CARACTERÍSTICAS GEOMETRIAS DO PERFIL I 6” x 18, 6 kg/m

A 23,60 cm² Iy 75,70 cm⁴

d 152,4 mm Wy 17,90 cm³

b f

84,63 mm ry 1,79 cm

t w

5,89 mm Zy 30,41 cm³

t f

9,12 mm rt 2,08 cm

I x

919,0 cm⁴

Wx

120, 60 cm³

rx 6,24 cm

Zx 134, 55 cm³

5.2.1 RESISTÊNCIA A FLEXÃO NO EIXO X

Conforme a NBR 8800:2008, item 5.4.2, a resistência a flexão deve satisfazer a seguinte

condição:

𝑆𝑑

𝑅𝑑

Onde:

M

Sd

= Momento fletor solicitante de cálculo.

𝑆𝑑

𝑏

𝑆𝑑

(c) Estado-limite último de flambagem local da mesa comprimida, FLM (ABNT NBR

8800:2008, Anexo G):

Para 𝜆 ≤ 𝜆

𝑝

𝑅𝑑

𝑝𝑙

𝑎 1

Onde:

𝑓

𝑓

𝑝

𝑦

𝑝𝑙

𝑥

𝑦

Sendo:

bf = Largura da mesa comprimida. (85,0 mm);

tf = Espessura da mesa comprimida. (9,10 mm);

(d) Estado-limite último de flambagem local da alma, FLA (ABNT NBR 8800:2008, Anexo G):

Para 𝜆 ≤ 𝜆 𝑝

𝑅𝑑

𝑝𝑙

𝑎 1

Onde:

𝑤

𝑝

𝑦

𝑝𝑙

𝑥

𝑦

Portanto, o valor de MRd adotado para a realização dos cálculos será de:

𝑅𝑑

Portanto,

𝑆𝑑

𝑅𝑑

5.2.2 RESISTÊNCIA AO ESFORÇO CORTANTE Y

Conforme a NBR 8800:2008, item 5.4.3, a resistência ao esforço cortante deve satisfazer a

seguinte condição:

𝑆𝑑

𝑅𝑑

VSd = 𝑓

3

= Esforço cortante solicitante de cálculo, desfavorável. (720,0 kgf)

Para atender a condição “𝜆 ≤ 𝜆

𝑝

”, A força cortante resistente de cálculo (V Rd

) deve ser

calculada conforme NBR 8800:2008, item 5.4.3:

𝑅𝑑

𝑝𝑙

𝑎 1

Onde:

𝑤

𝑝

𝑣

𝑦

𝑝𝑙

𝑤

𝑦

Sendo:

k v

= Coeficiente de flambagem. (K v

h = Altura da seção transversal. (133,80 mm);

d = Altura total da seção transversal (1 52 ,0 mm);

A

w

= Área efetiva ao cisalhamento:

𝑤

𝑤

Perfil aprovado