Memorial Calculo LM15

8/17/2019 Memorial Calculo LM15

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MEMORIAL DE CÁLCULO Data: 08/2012

MEMORIAL DE CÁLCULO REFERÊNCIAS: 1 ASTM A193:2003 2 V. Dobrovolsk- Elementos de Máquinas , Ed. MIR,Moscou 7 Joseph Edward Shigley- Elementos deMáquinas, Ed. LTC 3 Gustav Niemann- Elementos de Máquinas, Ed. EdgardBlucher4 Francesco Provenza- Construções Mecânicas, Ed. Protec 5 Olavo A. L. Pires e Albuquerque- Elementos de Máquinas, Ed. Guanabara Do


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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO ELEVADOR

DESCRIÇÃO UNIDADECAPACIDADE MÁXIMA DO ELEVADOR 1.500 KGF

NÚMERO MÁXIMO DE PESSOAS 15 PESSOAS

VELOCIDADE APROXIM. DA CABINA 30 M/ MIN

DIMENSÕES APROXIM. DA CABINA 1,30 x 2,60 M

ALTURA DA CABINA 2,20 MPOTÊNCIA TOTAL DOS MOTORES 2x 7,5 KW

TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO 380 / 440 V

CHAVE DE PROTEÇÃO 125 A

CARGA A SER APLICADA NA BASE DE CONCRETOCarga Total a ser Ap licad a na Bas e do Elevado r 15974,87 k

Carg a Es tátic a 7274,87 k

Carg a Din âm ic a 8700,00 k

101 ALTURA DA TORRE EM METROS 67 MODULOS 1,483MM

ELEVADOR CABINA SIMPLES 1 ELEVADOR 1.500 KGF

Pos. Descrição dos Materiais Peso Unit. Peso Tot Unid. Quant.

1 CONJ. MODULO 100,00 k 6500,00 k Conj. 65

3 GRAVATA DA TORRE 30,00 k 520,10 k Conj. 17

4 PROTEÇÃO DE BASE 70,00 k 70,00 k Conj. 1

5 BASE METALICA 100,00 k 100,00 k Conj. 1

6 CABO DE ALIMENTAÇÃO CAB. SIMPLES 0,75 k 84,77 k Conj. 113

8 CONJ. CABINA SIMPLES 1400,00 k 1400,00 k Conj. 1

10 CAPAC. DO ELEVADOR CABINA SIMPLES 1500,00 k 1500,00 k Conj. 1


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3.200

1.300

3 2 3 5

1 0 5 5

1 5 3 0

6 5 0

1.300

LC da Torre

300

1 . 2

1 0

300ESTAIAMENTO DA TORRE

(GRAVATA)

1.600

Pav. Acesso

300 2.600 300

X

Y

7 2 5

725

MEMORIAL DE CÁLCULO DOS CHUMBADORES

Os fatores de segurança que devem ser usados nas diferentes condições de aplicaçãoestão na tabela abaixo:

CARGAS FATORES DE SEGURANÇA OBSERVAÇÕES

VIBRATÓRIAS 8 a 10 Apenas um sentido de vibração

Para uma carga estática em concreto de 268 Kgf/cm² sem armação de ferro, a carga dearrancamento do chumbador Alfa de 1/2" (AF 12110), conforme catálogo é de 3.042 kg.Fator de segurança utilizado = 10Valor a ser considerado em projeto = carga catálogo / fator de segurança = 3042/10= 304 kg.

DISTÂNCIAS MÍNIMAS DE APLICAÇÃO De acordo com os testes de arrancamento, chegou-se à conclusão de que quando o

chumbador é arrancado do concreto, ele traz consigo uma parte cônica de concreto de raio = 5vezes o diâmetro externo do chumbador como mostra a figura abaixo.


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Para se obter 100% da capacidade de carga especificada, a distância mínimaentre o centro dos chumbadores não pode ser menor que 10 vezes o diâmetro do furo.

A distância do chumbador à borda do concreto, não pode ser menor que 5 vezesseu diâmetro externo. (figura abaixo)

A eficiência do chumbador é reduzida proporcionalmente até 50% da suacapacidade nominal, para espaçamento igual a 5 vezes o diâmetro do furo.

X -- Distância mínima entre centros dedois chumbadores = 10 vezes o diâmetrocorrespondente.

Y -- Distância mínima de um chumbadorà borda do concreto = 5 vezes o diâmetrodo furo correspondente (tabela abaixo).

ÁREA DE TENSÃO

O chumbador quando aplicado,forma uma área de compressão noconcreto que pode ser definida comoum cone, cujo vértice é o ponto deexpansão máxima, e a base é igual a 20vezes o diâmetro do chumbador.

Os testes feitos noschumbadores foram realizados emconcreto sem ferragem.


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EFEITOS DO CONCRETO NA CAPACIDADE DO CHUMBADOR O gráfico abaixo mostra em termos porcentuais, a variação na carga do

chumbador em função da tensão de compressão no concreto.Este gráfico foi desenvolvido, tomando-se por base um concreto de 274 kgf/cm²

sem ferragem.


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1 – MODULOMateriais dos Elementos da Estrutura e Tensões Admissíveis

1.1- Materiais EstruturaisPara tubos, perfis, chapas, barras, solda, etc., adotamos o material ASTM A 36 ououtro material de mesma qualidade ou superior .

1.2- Tensões Admissíveis de Tração ou Compressão Simples _e = 250MPa _r = 400MPa= 0.63 que é menor que 0.7Assim, adotamos os valores da Ref. (1) Tabela 12Caso de Solicitação I, _aI _e 1.5= 167 × MPaCaso de Solicitação II, _aII _e 1.33= 188 × MPaCaso de Solicitação III, _aIII _e 1.1= 227 × MPa

Tensões Admissíveis de Cisalhamento puroCaso de Solicitação I, _aI _aI 3= 96 × MPaCaso de Solicitação II, _aII _all 3= 109 × MPaCaso de Solicitação III, _aIII _aIII 3= 131 × Mpa

1.3 - Tensões Admissíveis nas Tensões CombinadasUtilizamos _cp igual à tensões equivalentes máxima (critério de Von Mises) resultantesdas simulações por elementos finitos e as comparamos com _a. Assim _eq _ _a

2- Tensões Admissíveis das Junções AparafuradasAdotamos parafusos DIN 267 Grau 8.8 ou similar de qualidade igual ou superior.Utilizar parafusos em boas condições, calibrados, com rosca laminada, comcomprimento do corpo liso igual a soma das espessuras das pecas a montar, sendoobrigatório o uso de arruelas.Os furos devem ser abertos e mandriados com tolerâncias adequadas.

2.1- Parafusos trabalhando a traçãoA tensão calculada para a tração no fundo do filete não deve ultrapassar:

Para parafuso DIN 267 Grau 8.8, _e_DIN267_8_8 640Nmm2= 640 × MPa


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5 - CASOS DE SOLICITACAO5.1 - Coeficiente MxDa tabela 10, Mx 1 if Grupo= 1 2 31.06 if Grupo= 41.12 if Grupo= 51.2 if Grupo= 6=para Grupo = 4 o Coeficiente de Majoração e Mx = 1.06O coeficiente dinâmico e _ = 1.15

5.2 CASO IEquipamento em serviço normal SEM VENTO(SG+ψ*SL+SH)*Mx Aplicar as seguintes cargas:SG× Mx leva a usar g × Mx 10.4 ms2= aceleração da gravidade na simulação

SL × _ × Mx2= 4053N por no na ponta da lança do modelo

5.3- CASO IIEquipamento em serviço normal com vento limite de serviço (72 Km/h)Mx*(SG+ψ *SL+SH)+SWCONSIDERAR AS CARGAS ANTERIORES MAIS AS SEGUINTES:SWconj_giro_serviço + SWSL serviço 30= 37N em cada um dos 30 nos do conj. giro.SWtorre_serviço = 99N por coluna (4) e por modulo, na diagonal, linearmente, nosentido do vento.

Verificação do CASO II em FEA- Tensões máximas:Tensao admissivel _aII = 188 × MPa


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5.4- CASO IIIEquipamento submetido a solicitações excepcionaisConsiderar a mais elevada das seguintes combinações:

4.1- CASO III-A,Equipamento Fora de Serviço com Vento Maximo = SG+SWmax:SG com g 9.807

M s2Ate 20m do solo, vento de ate 130 Km/hSWconj_giro_20 30= 99N para cada um dos 30 nos do conj. de giroSWtorre_20 = 317N por coluna e por modulo

5.4.2- CASO III-B,Peso próprio + Carga de Serviço + Choques = SG+SL+STConsiderar as seguintes cargas:SG com g 9.807 m

s2= SL = 6650N ST = 0Este caso e menos critico que o CASO I e será desprezado.15.4.3- CASO III-C, Equipamento sob ensaio estático e dinâmico.SG+ (função de SL= Maximoentre ψxρ1xSL e ρ2xSL) g 9.807 ms2SG com =SL × max(_ × _1 , _2)2

= 4655N por no na ponta da lançaTensão admissível _aIII = 227 × MPa


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Figura 1 – Deslocamento Resultante (URES) - LC2 configuração deformada [m].

Figura 2 – Tensões (Von Mises) - LC1 limitadas em 250MPa - Vista isométrica [Pa].


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Comentários / Conclusões:

Conclusão dos cálculos dos MódulosAtravés de outras simulações, determinamos a carga útil máxima no Caso I e Caso IIpara que a torre possa atender a segurança determinada em norma.De acordo com os cálculos o módulo atendem plenamente as normas de segurança.

Conclusão dos cálculos da CabinaSão observados pontos de tensões acima do admissível e em alguns pontos acima dovalor de escoamento para o material considerado no caso de carga referente àfrenagem de emergência com capacidade máxima. Portanto para que os níveis detensões sejam inferiores ao admissível para todos os casos de carga serão propostasconfigurações de reforços.

A região que apresenta tensões elevadas é a região inferior do chassi, a qual pode servisualizada na figura 2.

Foram apresentados neste documento os resultados apenas das regiões e casos decarga mais críticos para o estudo realizado.

Posteriormente, para uma nova configuração, serão realizadas as análises dos casos decarga restantes (carga de acionamento, carga de parapeito e a verificação deestabilidade global da estrutura, verificação das uniões soldadas e aparafusadas). Estesresultados serão apresentados no relatório final.

As reações de apoio da cabine serão utilizadas para a avaliação da torre desustentação, o modelo de elementos finitos desta estrutura pode ser visualizado nasfiguras a seguir:

DOCUMENTO DE PROPRIEDADE DE:

LIMAC BAURU LOCAÇÃO E FABRICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS PARA CONSTRUÇÃO CIVILLTDA.END: ESCRITÓRIO, RUA DR.ALÍPIO DOS SANTOS, 13-50 – JD.PANORAMA – CEP 17011-136 – BAURU-SPFÁBRICA, ROD.COMANDANTE JOÃO RIBEIRO DE BARROS, KM 358,5 À ESQUERDA – BAURU-SP

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