ESTRUTURA DE LINHA DE VIDA (CABO-GUIA) MEMÓRIA DE CÁLCULO E DETALHES

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1 ESTRUTURA DE LINHA DE VIDA (CABO-GUIA) MEMÓRIA DE CÁLCULO E DETALHES A. DADOS DA EMPRESA EFACEC DO BRASIL LTDA CNPJ: / Localização: Rua Flor de Lotus, 1058, Jardim Atlântico Tramandaí/RS Contato: Elisete Brizolla Telefone: (51) elisete.silva@efacec.com B. DADOS DA OBRA PARQUES EÓLICOS DE OSÓRIO Localização: Rodovia RST 101, km 4,5, Osório/RS C. RESPONSABILIDADE TÉCNICA João Leal Vivian Profissão: Engenheiro Civil CREA nº: Colaborador Técnico: Fernando Limongi Profissão: Engenheiro Civil Especialidade: Engenharia de Segurança do Trabalho CREA n : D

2 1. Características dos materiais: Tubo Ø = 75mm; e = 3,80mm; Aço A-36; fy = 250MPa; fu =400MPa. Cabo de Aço Categoria 1570 classe 6 x 19 alma de fibra diâmetro de 16mm (5/8 ) 2

3 2. Concepção Estrutural Tirante - Cabo de Aço - 10mm - esticado Cabo de Aço - 10mm Tirante - Cabo de Aço - 10mm - esticado Cabo de Aço - 10mm Tubo Ø75mm #3,8mm - L=220 Tubo Ø75mm #3,8mm - L=220 Tirante - Cabo de Aço 2x 10mm - esticado ou 1x 13mm - esticado Tubo Ø75mm #3,8mm - L=600 Tubo Ø75mm #3,8mm - L=600 Tirante - Cabo de Aço 2x 10mm - esticado ou 1x 13mm - esticado CONTRAPESO CONTRAPESO 3

4 2 PESSOAS 200 KG CONTRAPESO 4

5 3. Solução para 2 trabalhadores por vão: Solicitações: Peso de 200 kg no meio do vão, estabelecendo-se uma flecha de 10% do vão impõe um ângulo α=11,31 o. Adotado 100 kg de carga por pessoa, pois é a carga admitida pelos cintos de segurança tipo páraquedista e talabartes normalmente utilizados nas obras. N N 11, kg Logo, fazendo-se o somatório das forças na direção vertical obteremos: N 200 = = 509, kg 2xsen(11º31') 90 N = 5,01 kn Onde as ações no pontalete serão H=N*cosα e V=N*senα, horizontal e vertical respectivamente. H=4,91 kn V=0,98 kn Colocando-se essas solicitações em um software de cálculo, obtivemos: 5

6 Para solicitações com o cabo tensionado (TIRANTE HORIZONTAL): TUBO 600 cm Momentos em knm: 6

7 Esforços normais em kn: Esforços Cortantes em kn: 7

8 Reações em kn: 8

9 TUBO 220 cm Momentos em knm: 9

10 Esforços normais em kn: Esforços Cortantes em kn: 10

11 Reações em kn: 11

12 Para solicitações na extremidade utilizando-se cabo de aço como tirante ( como se a pessoa caísse no vão da extremidade): 12

13 Momentos em knm: Esforços normais em kn: 13

14 Esforços Cortantes em kn: Reações nos apoios em kn: 14

15 Piores solicitações no tubo: Primeira Hipótese (tirante na horizontal): Md 1 = 0,50 * 1,40 = 0,70 knm; Nd 1 = 1,00 * 1,40 = 1,40 kn (compressão); Segunda Hipótese (tirante inclinado vão de extremidade): Md 2 = 0,50 * 1,40 = 0,70 knm; Nd 2 = 13,60 *1,40 = 19,04 kn (compressão); 4. Dimensionamento pela NBR 8800/86: Para o tubo: Item Força Normal e momentos fletores φ N = 0, 9 Q A f n g y b t Q tabela1, classe 3 90, 0 max 75,0 = 19, ,80 ok Q=1,0 A π ( De Di ) π ( 75 67,4 ) = 849,99mm² g = = 4 4 φ Nn = 0,9 Q Ag f y = 0, ,99mm² 250N / mm² = 191, 25kN 15

16 ømn=0,9*mn Anexo D λ p 0,087 E = f y 0, = = 71, ,11 E λ r = f y 0, = = 90, Parâmetro de esbeltez ( ): D λ = = t Como 75,0 3,80 λ λ p = 19,74, então: M n = M pl = Z f y N 1kN 1m = mm³ 250 = 3,89kN. m mm² 1000N 1000mm φ M = 0,9 M = 0,90 3,89 = 3,50kN m n pl. N d φn n M dx + φ M b nx M dy + φ M b ny 1,0 19,04 191,25 0,70 + 1,0 3,50 0,10 0,20 = 0,30 1,0 + OK. O tubo resiste as solicitações. 10% + 20% = 30% 100% 16

17 Há de se verificar o cabo de aço: Solicitações para o cabo-guia: Peso de 200 kg no meio do vão, estabelecendo-se uma flecha de 10% do vão impõe um ângulo α=11,31 o. Adotado 100 kg de carga por pessoa, pois é a carga admitida pelos cintos de segurança tipo páraquedista e talabartes normalmente utilizados nas obras. N N 11, kg Logo, fazendo-se o somatório das forças na direção vertical obteremos: N 200 = = 509, kg 2xsen(11º31') 90 N = 5,01 kn Onde as ações no pontalete serão H=N*cosα e V=N*senα, horizontal e vertical respectivamente. H=4,91 kn V=0,98 kn 17

18 Tabela 5 da NBR 6327/2004 da ABNT Logo, sendo a solicitação no cabo da ordem de 5,01 kn para esforços na linha de vida e que a norma de cabos recomenda um fator de segurança de 5, o cabo proposto para o sistema de proteção com caboguia (linha de vida) atende a legislação com fator de segurança da ordem de 9,00. Solicitações para os estaiamentos (tirantes): Esforço no tirante horizontal em kn 18

19 Esforço no tirante inclinado em kn Logo, sendo a solicitação no cabo da ordem de 4,60 kn e 14,40 kn para esforços nos tirantes e que a norma de cabos recomenda um fator de segurança de 5, o cabo proposto para atirantamento do sistema de proteção com cabo-guia (linha de vida) atende a legislação com fator de segurança da ordem de 9,00 e 6,00, respectivamente. O tirante inclinado é composto de dois cabos. A duplicidade de cabo compondo o tirante inclinado, pode ser substituída pela utilização de um cabo de diâmetro maior, ou seja, cabo de aço de 13mm, que atende ao coeficinete de segurança 5. Solicitações para os chumbadores e/ou utilização de contrapesos pé do tirante: Obs.: Cálculo dos chumbadores em anexo com software próprio. Esforço no chumbador ou contrapeso em kn 19

20 CONTRAPESO 14,4kN = 14400N 1500kg O contrapeso deve ser de 1500 kg para cada cabo. Solicitações para os chumbadores da sapata de fixação e fixação dos tubos na laje: Esforço no chumbador em kn Obs.: Cálculo dos chumbadores em anexo com software próprio. Porto Alegre, 05 de dezembro de

21 5. Anexos 21

22 Imprimir Rua Código Postal / Tel. Fax Projeto Aplicação Comentários Subestação Osório Efacec Linha de Vida - Fixação Tirante Eng. João Leal Vivian (51) COMPUFIX /8/1070 Página No 1 da impressão No Data: 6/12/2010 fischer COMPUFIX: Dimensionamento de acordo com a Especificação fischer Tipo de carga: Carga estática Ancoragem: Ancoragem Bolt FAZ II 12 / 100 A4 (Art. Nr ) feito com aço inox (grau 316) Material base: concreto não fissurado, não-reforçado Resistência a compressão do concreto f cc,200 = 20 N/mm 2 Armadura principal: Sem influência Flexão da ancoragem: Não disponível Prato: Dimensionamento não disponível Dimensões/cargas: Valores de cálculo das ações (*) Medidas fora de escala [mm], [kn], [knm]

23 Imprimir Projeto Subestação Osório Aplicação Efacec, Linha de Vida - Fixação Tirante Ancoragem Ancoragem Bolt FAZ II 12 / 100 A4 Página No 2 da impressão No Atenção: Durante a medição foi pressuposto que o prato de ancoragem perante as força de corte ficasse equilibrado. Por causa disso, precisa ser suficientemente resistente. As medições dos pratos de ancoragens conseguidas através do COMPUFIX se baseiam nas cargas atuantes mas não permite uma clara definição sobre a resistência do prato de ancoragem. o cálculo se baseia em numerosos valores específicos para cada ancoragem. Em caso de sustituição (incluso por um produto similar) um noco cálculo deverá ser feito. Em caso de utilização de furos oblongos, se entende que as ancoragens se encontran centradas nos mesmos. Por favor checar se a espessura máxima a fixar da ancoragem é suficiente. Máximo diâmetro de broca no prato: 14 mm. Para garantir a resistência da base de ancoragem, deve-se considerar as comprovações do ítem A.8 do Manual Técnico fischer. O método CC baseado no Manual Técnico foi concebido para aplicações fora da Alemanha. Difere das homologações alemãs e, com isso, vulnera a legislação alemã para a construção. Carga de Tração, Ruptura do aço: Unidade S d N Rk,s kn 41,50 g Ms - 1,50 N Rd,s kn 27,67 N h Sd kn 13,60 b N,s - 0,49 Carga de Tração, Ruptura do cone do concreto: Unidade S d N 0 Rk,c kn 19,25 A c,n cm 2 441,00 A 0 c,n cm 2 441,00 A c,n / A 0 c,n - 1,00 y s,n - 1,00 y ec1,n - 1,00 y ec2,n - 1,00 y re,n - 1,00 y ucr,n - 1,54 N Rk,c kn 29,65 g M,c - 1,50 N Rd,c kn 19,77 N g Sd kn 13,60 b N,c - 0,69 Carga de Tração, Arranque: Unidade S d N Rk,p kn 24,29 g Mp - 1,50 N Rd,p kn 16,19 N h Sd kn 13,60 b N,p - 0,84 Carga de Cisalhamento, Ruptura do aço: Unidade S d V Rk,s kn 29,50 g Ms - 1,25 V Rd,s kn 23,60 V h Sd kn 4,60 b V,s - 0,19 Carga de Cisalhamento, Ruptura do concreto por efeito alavanca: Unidade S d N 0 Rk,c kn 19,25 A c,n cm 2 441,00 A 0 c,n cm 2 441,00 A c,n / A 0 c,n - 1,00 y s,n - 1,00 y ec1,n - 1,00 y ec2,n - 1,00 y re,n - 1,00 y ucr,n - 1,54 k - 2,40 V Rk,cp kn 71,16 g M,cp - 1,50 V Rd,cp kn 47,44 V g Sd kn 4,60 b V,cp - 0,10

24 Imprimir Projeto Subestação Osório Aplicação Efacec, Linha de Vida - Fixação Tirante Ancoragem Ancoragem Bolt FAZ II 12 / 100 A4 Página No 3 da impressão No Carga de Tração Capacidade utilizada Carga de Cisalhamento Carga de Cisalhamento, Ruptura do concreto em direção a borda: Unidade S d V 0 Rk,c kn 248,49 A c,v cm ,00 A 0 c,v cm ,00 A c,v / A 0 c,v - 0,12 y s,v - 1,00 y h,v - 2,89 ya,v - 1,00 y ec,v - 1,00 y re,v - 1,00 V Rk,c kn 86,08 g M,c - 1,50 V Rd,c kn 57,39 V g Sd kn 4,60 b V,c - 0,08 Capacidade utilizada Combinação carga de tração / cisalhamento Capacidade utilizada Ruptura do aço: 49,2 % Ruptura do aço: 19,5 % 85,6 % Ruptura do cone do Ruptura do concreto em 68,8 % 8,0 % concreto: direção a borda: Ruptura do concreto por Arranque total / parcial: 84,0 % 9,7 % efeito alavanca: Resultado: Prova de ancoragem com sucesso

25 Imprimir Projeto Subestação Osório Aplicação Efacec, Linha de Vida - Fixação Tirante Ancoragem Ancoragem Bolt FAZ II 12 / 100 A4 Página No 4 da impressão No Dados de montagem espessura do objeto a fixar t fix [mm] 100 Diâmetro da rosca M [mm] 12 Torque requerido M D [Nm] 60 Tamanho da chave [mm] 19 Perfuração através do objeto a fixar d f [mm] 14 Profundidade de ancoragem h ef [mm] 70 Diâmetro da broca d 0 [mm] 12 Embutimento mínimo (fixação através) t d [mm] 190

26 Imprimir Rua Código Postal / Tel. Fax Projeto Aplicação Comentários Subestação Osório Efacec Linha de Vida - Fixação Tubo e sapata Eng. João Leal Vivian (51) COMPUFIX /9/1070 Página No 1 da impressão No Data: 6/12/2010 fischer COMPUFIX: Dimensionamento de acordo com a Especificação fischer Tipo de carga: Carga estática Ancoragem: Ancoragem Bolt FAZ II 10 / 20 A4 (Art. Nr ) feito com aço inox (grau 316) Material base: concreto não fissurado, não-reforçado Resistência a compressão do concreto f cc,200 = 20 N/mm 2 Armadura principal: Sem influência Flexão da ancoragem: Não disponível Prato: Dimensionamento não disponível Dimensões/cargas: Valores de cálculo das ações (*) Medidas fora de escala [mm], [kn], [knm]

27 Imprimir Projeto Subestação Osório Aplicação Efacec, Linha de Vida - Fixação Tubo e sapata Ancoragem Ancoragem Bolt FAZ II 10 / 20 A4 Página No 2 da impressão No Atenção: Durante a medição foi pressuposto que o prato de ancoragem perante as força de corte ficasse equilibrado. Por causa disso, precisa ser suficientemente resistente. As medições dos pratos de ancoragens conseguidas através do COMPUFIX se baseiam nas cargas atuantes mas não permite uma clara definição sobre a resistência do prato de ancoragem. o cálculo se baseia em numerosos valores específicos para cada ancoragem. Em caso de sustituição (incluso por um produto similar) um noco cálculo deverá ser feito. Em caso de utilização de furos oblongos, se entende que as ancoragens se encontran centradas nos mesmos. Por favor checar se a espessura máxima a fixar da ancoragem é suficiente. Máximo diâmetro de broca no prato: 12 mm. Para garantir a resistência da base de ancoragem, deve-se considerar as comprovações do ítem A.8 do Manual Técnico fischer. O método CC baseado no Manual Técnico foi concebido para aplicações fora da Alemanha. Difere das homologações alemãs e, com isso, vulnera a legislação alemã para a construção. Próximo a borda da base de ancoragem tem que haver uma armadura longitudinal com um diâmetro mínimo de 6 mm. na zona da profundidade da ancoragem. Carga de Tração, Ruptura do aço: Unidade S d N Rk,s kn 27,00 g Ms - 1,50 N Rd,s kn 18,00 N h Sd kn 0,30 b N,s - 0,02 Carga de Tração, Ruptura do cone do concreto: Unidade S d N 0 Rk,c kn 15,28 A c,n cm 2 180,00 A 0 c,n cm 2 324,00 A c,n / A 0 c,n - 0,56 y s,n - 0,87 y ec1,n - 1,00 y ec2,n - 1,00 y re,n - 1,00 y ucr,n - 1,54 N Rk,c kn 11,33 g M,c - 1,50 N Rd,c kn 7,55 N g Sd kn 0,30 b N,c - 0,04 Carga de Tração, Arranque: Unidade S d N Rk,p kn 16,16 g Mp - 1,50 N Rd,p kn 10,78 N h Sd kn 0,30 b N,p - 0,03 Carga de Cisalhamento, Ruptura do aço: Unidade S d V Rk,s kn 20,00 g Ms - 1,25 V Rd,s kn 16,00 V h Sd kn 1,00 b V,s - 0,06 Carga de Cisalhamento, Ruptura do concreto por efeito alavanca: Unidade S d N 0 Rk,c kn 15,28 A c,n cm 2 180,00 A 0 c,n cm 2 324,00 A c,n / A 0 c,n - 0,56 y s,n - 0,87 y ec1,n - 1,00 y ec2,n - 1,00 y re,n - 1,00 y ucr,n - 1,54 k - 2,20 V Rk,cp kn 24,92 g M,cp - 1,50 V Rd,cp kn 16,62 V g Sd kn 1,00 b V,cp - 0,06

28 Imprimir Projeto Subestação Osório Aplicação Efacec, Linha de Vida - Fixação Tubo e sapata Ancoragem Ancoragem Bolt FAZ II 10 / 20 A4 Página No 3 da impressão No Carga de Tração, Ruptura transversal do concreto: Unidade S d N 0 Rk,c kn 15,28 A c,n cm 2 180,00 A 0 c,n cm 2 324,00 A c,n / A 0 c,n - 0,56 y s,n - 0,87 y ec1,n - 1,00 y ec2,n - 1,00 y re,n - 1,00 y ucr,n - 1,54 y h,sp - 1,50 N Rk,sp kn 16,99 g M,sp - 1,50 N Rd,sp kn 11,33 N g Sd kn 0,30 b N,sp - 0,03 Carga de Cisalhamento, Ruptura do concreto em direção a borda: Unidade S d V 0 Rk,c kn 6,74 A c,v cm 2 112,50 A 0 c,v cm 2 112,50 A c,v / A 0 c,v - 1,00 y s,v - 1,00 y h,v - 1,00 ya,v - 1,00 y ec,v - 1,00 y re,v - 1,00 V Rk,c kn 6,74 g M,c - 1,50 V Rd,c kn 4,49 V g Sd kn 1,00 b V,c - 0,22 Carga de Tração Capacidade utilizada Carga de Cisalhamento Capacidade utilizada Combinação carga de tração / cisalhamento Capacidade utilizada Ruptura do aço: 1,7 % Ruptura do aço: 6,3 % 11,3 % Ruptura do cone do Ruptura do concreto em 4,0 % 22,3 % concreto: direção a borda: Ruptura do concreto por Arranque total / parcial: 2,8 % 6,0 % efeito alavanca: Ruptura transversal do concreto: 2,6 % Resultado: Prova de ancoragem com sucesso

29 Imprimir Projeto Subestação Osório Aplicação Efacec, Linha de Vida - Fixação Tubo e sapata Ancoragem Ancoragem Bolt FAZ II 10 / 20 A4 Página No 4 da impressão No Dados de montagem espessura do objeto a fixar t fix [mm] 20 Diâmetro da rosca M [mm] 10 Torque requerido M D [Nm] 45 Tamanho da chave [mm] 17 Perfuração através do objeto a fixar d f [mm] 12 Profundidade de ancoragem h ef [mm] 60 Diâmetro da broca d 0 [mm] 10 Embutimento mínimo (fixação através) t d [mm] 95

30 Registro de Contrato de Acervo Técnico sob forma de ART Nr.: Anotação de Responsabilidade Técnica - Lei Federal 6496/77 Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia do RS Dados da ART Agência/Código do Cedente / Nosso Número: Tipo: OBRA/SERVIÇO Participação Técnica: INDIVIDUAL Convênio: NÃO É CONVÊNIO Motivo: NORMAL Característica: OBRA/SERVIÇO EXCETO EDIFICAÇÃO Contratado Carteira: RS Profissional: JOAO LEAL VIVIAN RNP: Título: Engenheiro Civil, Técnico em Edificações Empresa: NENHUMA EMPRESA Contratante Nome: EFACEC DO BRASIL LTDA Endereço: RUA FLOR DE LOTUS 1058 Cidade: TRAMANDAI Identificação da Obra/Serviço Proprietário: EFACEC DO BRASIL LTDA Endereço da Obra/Serviço: RODOVIA RST PARQUE EÓLICO joaovivian@pop.com.br Nr.Reg.: elisete.silva@efacec.com Telefone: CPF/CNPJ: Bairro: CENTRO CEP: UF: RS CPF/CNPJ: Cidade: OSORIO Bairro: CEP: UF: RS Finalidade: SEGURANÇA DO TRABALHO Dimensão(m²): Vlr Contrato(R$): 4.500,00 Honorários(R$): 4.500,00 Data Início: 06/12/2010 Prev.Fim: 31/12/2010 Ent.Classe: ARES Valor ART(R$): 31,50 Atividade Técnica Descrição da Obra/Serviço Quantidade Unid. Projeto CABO-GUIA (LINHA DE VIDA) - PROJETO ESTRUTURAL 1,00 UN Memorial CABO-GUIA (LINHA DE VIDA) - PROJETO ESTRUTURAL 1,00 UN Consultoria Serviços Afins e Correlatos * 1,00 UN Declaro serem verdadeiras as informações acima De acordo Local e Data JOAO LEAL VIVIAN Profissional EFACEC DO BRASIL LTDA Contratante Local de Pagamento PAGÁVEL EM QUALQUER AGÊNCIA BANCÁRIA Vencimento 16/12/2010 Cedente CREA-RS Conselho Regional de Engenharia Arquitetura e Agronomia do RS Agência/Cód.Cedente / Data Nr.Docto Espécie DOC Aceite Data Processamento 06/12/ DM NÃO 06/12/2010 Nosso Número Uso Banco Carteira Espécie Quantidade Valor 01 R$ (=) Valor do Documento 31,50 Instruções: (texto de responsabilidade do cedente) (-) Desconto/Abatimento (-) Outras Deduções (+) Mora/Multa (+) Outros Acréscimos (=) Valor Cobrado Sacado: JOAO LEAL VIVIAN RUA DR. FREIRE ALEMÃO, RS Autenticação mecânica/ficha de compensação a"z3g!\9j1]"]"],i9s$j1w$y2u9s9d)[*y.b7q3j"w5rb