terraplanagem para vc_2
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INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA
Seção de Engª de Fortificação e Construção
PROFº: Maj BEN-HUR
TERRAPLANAGEM E BRITAGEM
BIBLIOGRAFIA
- Manual Prático de Escavação - Hélio de Souza Ricardo e Guilherme Cavalcanti
– Editora Pini- 3ª Ed. 2007
- Manual de Produção- Caterpillar do Brasil S/A
- Especificações Gerais para Obras Rodoviárias- DNIT
- Notas de Aula
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
TERRAPLANAGEM BRITAGEM
• Introdução;
• Características dos materiais;
• Execução dos serviços;
• Equipamentos (tipos, usos, ...);
• Custo do serviço.
• Introdução;
• Exploração de jazidas;
• Uso de explosivos;
• Tipos de britadores;
• Custo do serviço.
- O que é TERRAPLANAGEM?
- Histórico
- Terraplanagem Manual e Mecanizada
- Serviços básicos de Terraplanagem:
- Escavação, carga, transporte, descarga,
espalhamento, compactação e acabamento.
- Serviços Preliminares:
- Desmatamento, destocamento e limpeza.
- Onde encontrar as especificações?
- DNIT => IPR: http://ipr.dnit.gov.br/
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
INTRODUÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Orçamento de Obras
Terraplanagem
Drenagem
Pavimentação
OAC e OAE
CARACTERÍSTICAS DO SOLO
1-Classificação: 1ª Categoria; 2ª Categoria; 3ª Categoria
2- Empolamento (fator de empolamento - e)
3-Percentagem de Empolamento
1c
se
1
s
c
V
Ve
100c
cs
V
VVf
1001
c
s
V
Vf 1001
1
ef
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Material f(%) e
Solo argiloso 40 0,71
Terra comum seca 25 0,80
Terra comum úmida 25 0,80
Solo arenoso seco 12 0,89
CARACTERÍSTICAS DO SOLO
4-Grau de Compactabilidade
logo e
então
c
comp
comp
c
V
Vc
ccomp VxcV sc VxeV
scomp VxexcV
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PESO ESPECÍFICO APARENTE PARA DIVERSOS MATERIAIS
APLICAÇÃO
Ex. 1: Um caminhão basculante que transporta material solto, tem
capacidade de 5m3.
a) A que volume corresponderá no corte, este volume solto, sabendo-
se que e=0,80?
b) Qual a percentagem de empolamento ?
Ex.2: Calcular o volume medido no corte e o volume a transportar
necessário para executar 54m3 de uma barragem de terra sabendo-se
que a redução volumétrica deste solo é de 10% e seu fator de
empolamento é 0,8.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
De maneira simplificada (cálc. expeditos):
x 1,25 x 1,25
Compactado
(base, sub-
base, etc.)
No corte
(jazida)
Transportado
(solto)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PROVIDÊNCIAS PRELIMINARES ADMINISTRATIVAS PARA
SERVIÇOS DE TERRAPLANAGEM
a) Providências ao Iniciar uma Obra de Terraplenagem
- Aluguel ou compra de equipamento mecânico;
- Transporte de equipamento para o local de serviço;
- Determinação dos caminhos de serviço;
- Terraplenagem e drenagem da área destinada ao acampamento;
- Obtenção de luz e água;
- Recrutamento do pessoal técnico, administrativo e operário; sempre
que possível, utilizar mão de obra da cidade mais próxima da obra.
b) Canteiro de Obra
- Instalação provisória de uma obra fixa
- Deve estar situado:
1) próximo a cidade
2) próximo a estradas existentes
3) próximo a fontes de água e de energia elétrica
4) próximo ao local da obra
5) fora do local que possa ser atingido pela obra.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PROVIDÊNCIAS PRELIMINARES ADMINISTRATIVAS PARA
SERVIÇOS DE TERRAPLANAGEM (Cont.)
c) Almoxarifado
- Destinado ao armazenamento de peças de reposição
- Sua dimensão é função do número de máquinas
- 2 barracões:
a) peças uso freqüente
b) peças pesadas
- Pessoal Especializado e de Confiança
d) Escritório
- Deve ter
a) contabilidade (Apropriação de Custos – OCA)
b) seção técnica
c) arquivo
d) sala da Fiscalização e do Eng. Resp.
e) sala do Eng. produção, mecânico, etc.
f) Instalações do Laboratório
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PROVIDÊNCIAS PRELIMINARES ADMINISTRATIVAS PARA
SERVIÇOS DE TERRAPLANAGEM (Cont.)
e) Outras Construções
- cantina, guaritas, oficinas;
- enfermaria;
- armazenamento de combustíveis e lubrificantes;
- salas de lazer (TV, som), quadras poliesportivas, etc.
1) SERVIÇOS PRELIMINARES (DNIT 104/2009): :
São os serviços de preparação das áreas destinadas à implantação do
corpo estradal, áreas de empréstimo e ocorrência de material, pela
remoção de material vegetal e outros, tais como: árvores, arbustos,
tocos, raízes, entulho, matacões, além de qualquer outro
considerado como elemento de obstrução.
São eles:
- Desmatamento;
- Destocamento e limpeza.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS:
- Após cuidadoso exame do projeto de engenharia, definem-se os
equipamentos e pessoal a serem empregados;
- Verificação e checagem do apoio topográfico (elementos de
planimetria e altimetria, assim como as RNs) => Cubação futura!
- Locação do eixo da rodovia (estaqueamento a cada 20 metros);
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS (Cont.):
- Os equipamentos (preferencialmente TE) devem ser escolhidos de
acordo com a densidade da vegetação e o prazo exigido;
- Atentar para a segurança do equipamento e do operador;
- Atender ao projeto (manejo ambiental) no que diz respeito à destinação
dos materiais removidos;
- Nas áreas destinadas ao corte, 60 cm abaixo do greide projetado tem
que ser totalmente isento de tocos e raízes;
- Nas áreas destinadas a aterros com Cota vermelha inferior a 2,0 m, a
camada superficial do terreno natural contendo raízes e restos vegetais
deve ser removida (destocamento). Para Cotas maiores que 2,0 m não
há necessidade do destocamento, apenas desmatamento;
- Quando houver ocorrência de vegetação de porte reduzido ou médio
(até 15,0 cm a altura de 1,0 m do solo) faz-se apenas o desmatamento
com TE. No caso de vegetação de maior porte, haverá a necessidade
de destocamento;
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS (Cont.):
- Quando o terreno for inclinado o trator deve trabalhar de cima para
baixo;
- No caso de remoção de cercas, deve-se primeiro construir a nova
cerca antes de demolir a antiga;
- Observância rigorosa à legislação ambiental e à segurança do
trabalho;
- O controle geométrico deve ser feito com auxílio da topografia, aceita-
se como tolerância 0,15 m (apenas positivos) para cada lado do eixo;
- A medição é feita em m2 para árvores com diâmetro menor que 15 cm,
e em unidades de árvores para aquelas com diâmetro maior ou igual a
15 cm (a 1,0 m do solo).
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
Produção horária do desmatamento:
- Q = produção em ha/h
- L= largura da lâmina (m)
- v=velocidade da máquina (km/h)
10
1
1x
ha
LxVQ
Caso Real
Dispõe-se de um trator D8L, com lâmina 8S, com largura de 4,17 m, que
trabalha a uma velocidade de 6,8 km/h (4ª marcha).
A vegetação é de cerrado.
Quanto tempo para realizar o serviço?
2) CAMINHOS DE SERVIÇO (DNIT 105/2009):
São vias implantadas e/ou utilizadas em caráter provisório, para
propiciar o deslocamento de equipamentos e veículos utilizados na
obra.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS:
- Deve ser previamente informada e autorizada pela Fiscalização (em
planilha);
- Atentar para a manutenção da via e para a segurança do tráfego
(necessidade de Rev. primário);
- Posteriormente a via deverá retornar às condições iniciais;
- Preferencialmente uso de TE com lâmina angulável, MN, CR, CB, CTA
e eventualmente rolo compactador (KL);
- Deve possuir adequado escoamento das águas pluviais (1% a 2% de
caimento transversal);
- Evitar curvas horizontais de pequeno raio (acidentes);
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS (Cont.):
- Preocupação ambiental, horário de trabalho, segurança de moradores;
- Contatos com outros órgãos para evitar as interferências;
- Medição: se estiver dentro do off-set não se faz medição específica
para os caminhos de serviço; se estiver fora da faixa de domínio, faz-
se medição específica, inclusive da manutenção e preservação
ambiental.
3) CORTES (DNIT 106/2009):
São segmentos da rodovia em que a implantação requer a escavação
do terreno natural ao longo do eixo e no interior dos limites das
seções do projeto (“Off-sets”).
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
DEFINIÇÕES:
Corte em meia-encosta; corte em seção plena (caixão); corte em seção
mista; plataforma da estrada; talude; ângulo de inclinação; talude
escalonado; faixa terraplanada; bota-fora; corta-rio; caixa de empréstimo.
Corte em Seção Plena Corte em Seção Mista Corte em Meia Encosta
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS:
- As áreas são precedidas pelos serviços de desmatamento e
destocamento;
- Os locais onde serão feitos o “bota-fora” ou as “praças de depósito
provisório” deverão estar preparados e aptos para receberem o
material;
- O perfil geotécnico do Projeto de Engenharia definirá as categorias de
material existente (1ª, 2ª ou 3ª Cat.);
- Cada categoria de solo exigirá os equipamentos adequados para sua
natureza;
- Se, ao nível final da plataforma de corte, for verificada a presença de
rocha sã ou em decomposição, o greide deverá ser rebaixado em 40,0
cm e preenchido com material inerte;
- Se for verificada a existência de solo com expansão maior que 2% e
baixo CBR, rebaixa-se o greide em 60,0 cm, preenchendo com
material selecionado em projeto (ou revisão do mesmo);
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS(Cont.):
- Se o material dos últimos 60,0 cm não possuir condições mínimas de
compactação, exigidas em projeto, o mesmo deverá ser escarificado,
levado à umidade adequada, homogeneizado e então compactado à
energia especificada em projeto;
- Os taludes deverão possuir as declividades de projeto e estarem
desempenados pelos próprios equipamentos de escavação;
- Estimula-se o uso de gabaritos para controle da escavação do talude;
- Não poderá haver blocos de rocha nos taludes que coloquem em risco
a segurança futura da rodovia;
- Nos cortes em rocha, deverão seguir os seguintes cuidados:
- Horário rígido de detonação;
- Não trabalhar à noite;
- Proteger pessoal e equipamentos na hora da detonação;
- Avisar à comunidade local e manter vigias em pontos críticos;
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS(Cont.):
- Para taludes elevados (>10,0 m), prever patamares com banquetas de
largura mínima de 3,0 m com valetas revestidas e proteção vegetal;
- Dependendo do material, o talude deverá ser compactado e revestido
com cobertura vegetal;
- O controle geométrico se dará com o seguinte rigor:
- Corte em solo: + ou – 5,0 cm
- Corte em rocha: + ou – 10,0 cm
- Largura: 20,0 cm para cada semiplataforma (positiva)
- Medição feita pelo volume de material extraído (no corte ou “in natura”)
com base nas RNs utilizadas no Projeto de Engenharia, e a distância
de transporte percorrida entre o corte e o local de deposição;
- O método utilizado é o “Método das Áreas”.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONTROLE TOPOGRÁFICO:
Controle do ângulo do
talude com gabarito de
madeira e nível de bolha:
V/H = 1:1; 3:2; vertical
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
SEÇÃO TRANSVERSAL COMPLETA
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
CORTES (DNIT 106/2009) - EXECUÇÃO
Taludes com Motoniveladora
Taludes com Escavadeira de esteiras
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
CORTES (DNIT 106/2009) - EXECUÇÃO
Material de 1ª Categoria:
Equipamentos usados: Trator de esteiras (TE), motoscraper (MT),
escavadeira hidráulica (ES) ou carregadeira (CR), caminhão basculante
(CB), motoniveladora (MN).
Material de 2ª Categoria:
Equipamentos usados: Trator de esteiras (TE) com escarificador,
motoscraper (MT), escavadeira hidráulica (ES) ou carregadeira (CR),
caminhão basculante (CB), motoniveladora (MN).
Alguns Mat 2ª
Cat
necessitam do
uso de
explosivos
leves,
instalados com
perfuratirizes
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
CORTES (DNIT 106/2009) - EXECUÇÃO
Material de 3ª Categoria:
Equipamentos usados: compressor de ar (CA), perfuratriz pneumática ou
elétrica (PE), escavadeira hidráulica (ES) ou carregadeira (CR),
caminhão basculante (CB) ou fora de estrada, trator de esteira (TE).
4) ATERROS (DNIT 108/2009):
São segmentos da rodovia cuja execução requer depósito de materiais
provenientes de cortes e/ou empréstimos no interior dos limites
das seções de projeto (off-sets) que definem o corpo estradal.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
DEFINIÇÕES:
- Corpo de aterro: parte do aterro sobre o terreno natural até 60,0 cm
abaixo da cota final de terraplanagem (greide de terraplanagem);
- Camada final: Parte do aterro constituída de material selecionado , com
60,0 cm de espessura situada sobre o corpo do aterro ou sobre o terreno
remanescente de um corte, e cuja superfície é definida pelo greide de
terraplanagem.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONDIÇÕES GERAIS:
- As áreas são precedidas pelos serviços de desmatamento,
destocamento e remoção de entulho (tanto as de empréstimo quanto
as que receberão material);
- As obra-de-arte correntes (OAC) deverão estar concluídas;
- Os caminhos de serviço deverão estar concluídos;
- Devem-se checar as marcações do eixo e dos off-sets após o
desmatamento e limpeza, e refeitos os levantamentos das seções
transversais, as quais serão as “seções primitivas” que serão utilizadas
no controle geométrico e na medição dos serviços.
MATERIAIS:
- Serão provenientes de escavações de cortes ou de áreas de
empréstimos (selecionados nos Estudos Geotécnicos do Projeto de
Engenharia);
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
MATERIAIS:
- Requisitos técnicos:
- Enquadrarem-se nas classificações de 1ª ou 2ª categorias;
- Isentos de matérias orgânicas (turfas e argilas orgânicas);
- CBR > 2% e expansão < 4%. Se for camada final do aterro a
expansão <2%;
EQUIPAMENTOS:
- TE, GD, TA, CR, MT, CB, MN, KL (est e vib), KC (est e vib), KP.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
EXECUÇÃO:
- A primeira providência executiva do empreiteiro é a marcação dos pontos
de “off-set” dos aterros;
- Iniciar sempre pelo ponto mais baixo em camadas horizontais;
-Prever caimento lateral, para rápido escoamento de água de chuva;
- Escalonar ou zonear praças de trabalho, onde as três etapas do trabalho
de aterro não se atrapalhem.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
EXECUÇÃO (Cont.):
• Lançamento do material pelo equipamento de transporte;
• Espalhamento em camadas com espessura da camada máxima de 30
cm+20%. Para as camadas finais, 20 cm + 20%;
• Homogeneização e retirada de blocos ou matacões;
• Determinação da umidade natural (“Speedy”) => Acrescenta ou retira
água;
• Compactação propriamente dita de cada camada;
• Regularização conforme projeto.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
ATERROS - EXECUÇÃO:
- A situação mais sensível à execução de aterro é a ocorrência de uma
chuva quando o material está espalhado e pulverizado, antes da
compactação;
- Na possibilidade desta ocorrência, a camada deverá ser "SELADA", isto
é, ser rapidamente compactada com rolos lisos ou equipamento de pneus
para que seu topo seja adensado e “impermeabilizado”;
- Caso contrário, a camada encharcada deverá ser totalmente removida
para bota-fora ou submetida à ciclos de secagem antes do prosseguimento
dos serviços;
- Em aterros executados sobre área alagada, antes da execução da
primeira camada do aterro deve ser viabilizada a drenagem da área;
- Não havendo possibilidade de escoamento ou remoção da água
existente, a primeira camada do aterro deve ser executada com material
granular permeável (areia, pedregulho ou fragmentos de rocha),
funcionando como dreno que evita ascensão de água capilar advinda da
fundação.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ATERROS - EXECUÇÃO:
-Em regiões com predominância de areia, havendo conveniência técnica e
permissão dos fiscais, pode-se admitir a execução do aterro com esse
material.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ATERROS - EXECUÇÃO:
- Os caminhões caçamba, após serem carregados pelas carregadeiras ou
escavadeiras descarregam o material no local especificado em projeto;
- Os tratores com lâmina e/ou motoniveladoras viabilizam o espalhamento
(as motoniveladoras possuem maior produtividade).
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
EXECUÇÃO:
- Embora seja um serviço difícil, é preciso compactar a superfície da saia
de aterro, após o acerto final. Isto pode ser conseguido com pequenos
rolos compactadores tracionados por guincho acoplado à tratores.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ATERROS - EXECUÇÃO:
-Todas as camadas do aterro devem ser compactadas à umidade ótima
mais ou menos 3% até se obter massa específica aparente seca máxima
de 100%;
- Os trechos que não atingirem as condições mínimas de compactação,
devem ser escarificados, homogeneizados, levados á umidade ótima e
novamente compactados;
- Deve ser cuidadosamente verificada a inclinação dos taludes;
- No caso de execução de aterros sobre solos moles ou de baixo suporte,
estes devem ser retirados, executando-se nichos de no máximo 5 m
(perpendicular ao eixo) x 10 m (ao longo do eixo);
- Reaterrar os nichos logo após a escavação;
- Deve-se proteger os taludes com drenagem adequada e plantação de
gramíneas.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
FATORES QUE INFLUENCIAM NA COMPACTAÇÃO – Energia de
Compactação:
- Pressão estática (peso do rolo);
- Número de passadas (N);
- Velocidade do rolo (v);
- Espessura da camada (e).
ev
NPfE
,
,
Compactação
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
Compactação - Pressão estática e Vibração:
- Pressão estática (rolo liso) => deformação “plástica” => Solos argilosos
(3 a 5 kg/cm2);
- Pressão vibratória (rolo liso ou corrugado) => redução de vazios por
“fricção” entre as partículas do solo => solos arenosos (0,5 a 1 kg/cm2)
e argilosos;
- Maior força de coesão => maior pressão necessária;
- Compactadores leves (<5,0 t)=> Solo arenoso;
- Compactadores pesados (>10,0 t) => Solo argiloso.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Zona de Aplicação dos Rolos Compactadaores
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Rolos Compactadaores
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
Compactação – Especificações:
- As especificações modernas definem apenas o Grau de Compactação
(G%) mínimo a ser atingido;
- Corpo de Aterro (60,0 cm até a CFT) => G=95% PN;
- Camada Final de Aterro (CFA) => G=100% PN;
- A umidade deverá estar compreendida entre Wót-3% < W < Wót+3%;
- As espessuras das camadas finais deverão estar entre 20 e 30 cm;
- A exigência do G% aumenta com a importância da obra (Ex.: base de
pavimentos para grandes cargas rodoviárias, barragens, fundação de
edifícios, etc.);
- O controle da compactação deverá ser feito da seguinte forma:
- 01 ensaio de compactação para cada 1.000 m3 de corpo de aterro;
- 01 ensaio de densidade “in situ” para cada 100 m da CFA
(alternando posições).
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
CONTROLE TOPOGRÁFICO DA EXECUÇÃO - ATERROS:
1) Controle de cotas (uso de cruzetas de marcação a cada 20 m) – admite-
se erro de 5,0 cm;
2) Controle de largura (com trena a cada 20 m);
3) Controle do ângulo do talude (Teodolito e mira ou gabarito de madeira);
Acabamento (MN)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
5) EMPRÉSTIMOS (DNIT 107/2009):
São áreas indicadas no projeto onde devem ser escavados materiais a
utilizar na execução de aterros. Tais áreas servem para suprir a
deficiência volumétrica proveniente dos cortes.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
Condições gerais:
- Precedido pelas operações de desmatamento, destocamento e limpeza,
e verificação dos marcos topográficos (RN’s);
- Procura-se sempre agregar finalidade à escolha de um área para
empréstimo (melhorar a drenagem, suavizar a topografia, permitir a
visibilidade, etc.);
- Alarga-se o corte para melhorar visibilidade e drenagem;
- Cria-se banquetas de corte;
- Retira-se material do lado interno de curvas (evitando-se sempre Mat.
3ª Cat.).
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
Materiais:
- Preferencialmente materiais de 1ª e 2ª Cat.;
- Devem ser isentos de matérias orgânicas;
- Para corpo de aterro: CBR>2% e Exp. <4%.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
Equipamentos:
- TE, CR ou ES, CB ou MT, MN.
Execução:
- A escavação deve ser precedida do desmatamento, destocamento
e limpeza da área de empréstimo;
- No caso de caixas de empréstimo laterais, as bordas internas
devem se localizar a uma distância mínima de 5,0 m e com
declividade longitudinal que permita a drenagem das águas
pluviais. As bordas externas devem distar 2,0 m do limite da faixa
de domínio;
- As bordas da caixa de empréstimo devem ser em taludes estáveis.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO
(DNIT)
Condicionantes Ambientais:
- Observar a Lei de Uso e Ocupação do Solo (municipal);
- Lei do Silêncio, segurança e conforto do usuário e dos moradores;
- Recuperação ambiental das áreas afetadas pelas obras, após o
encerramento das atividades;
- Preservação dos cursos d´água;
- Preservação das espécies de fauna rara.
Medição:
- Pelo volume do material “in natura”, portanto com base nas RN’s
originais;
- No caso de caixas de empréstimo com dificuldade de cubação,
pode-se fazê-la por intermédio de um fator de conversão.
Introdução:
• Há na construção civil uma enorme diversidade de equipamentos
capazes de atuar na terraplenagem;
• Alguns desses equipamentos têm a capacidade de poder executar
serviços semelhantes, porém com rendimentos e custos distintos;
• Há necessidade de se conhecer as potencialidades e limitações dessas
máquinas para se viabilizar um bom planejamento dos serviços com
movimento de terras;
• As máquinas de terraplanagem possuem elevado valor de mercado e
exigem operadores qualificados e bem treinados;
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Introdução:
• Norma Técnica - ABNT, 1968 – P-TB-51 - Classificação e
terminologia de máquinas rodoviárias:
• Parte 1 - equipamentos e máquinas para terraplenagem;
• Parte 2 - equipamentos e máquinas para compactação.
• Classificação dos equipamentos:
a) Unidades de tração (tratores);
b) Unidades escavo-empurradoras;
c) Unidades escavo-transportadoras;
d) Unidades escavo-carregadoras;
e) Unidades aplainadoras;
f) Unidades de transporte;
g) Unidades compactadoras; e
h) Unidades escavo-elevadoras.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Potência:
1. Necessária - É aquela que um determinado trabalho necessita
para ser executado, seja puxando ou empurrando uma carga.
2. Disponível - É aquela que a máquina pode fornecer para executar
um trabalho.
3. Usável - É a potência da máquina que podemos utilizar, limitada
pelas condições locais.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Escolha do equipamento ideal
para um determinado serviço
Classificação dos equipamentos:
a) Unidades de tração (tratores);
b) Unidades escavo-empurradoras;
c) Unidades escavo-transportadoras;
d) Unidades escavo-carregadoras;
e) Unidades aplainadoras;
f) Unidades de transporte;
g) Unidades compactadoras; e
h) Unidades escavo-elevadoras.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Equipamentos de Tração ou Tratores:
• É a máquina básica de terraplanagem, pois todos os equipamentos à
nossa disposição, são tratores devidamente modificados ou adaptados
para realizar as operações básicas;
• Podem ser sobre esteiras (0,5 a 0,8 kgf/cm2) ou rodas (3,0 a 6,0
kgf/cm2).
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Características - definições:
a) Esforço Trator: É a força que o trator possui na barra de tração (no caso
de esteiras) ou nas rodas motrizes (no caso de tratores de rodas) para
executar as funções de rebocar ou de empurrar outros equipamentos ou
implementos;
b) Velocidade: Depende, sobretudo, do dispositivo de montagem, sobre
esteiras ou sobre rodas;
c) Aderência: É a maior ou menor capacidade do trator de se deslocar sobre
os diversos terrenos ou superfícies revestidas, sem haver o patinamento da
esteira (ou dos pneus) sobre o solo (ou revestimento) que o suporta;
d) Flutuação: É a característica que permite ao trator deslocar-se sobre
terrenos de baixa capacidade de suporte, sem haver o afundamento
excessivo da esteira, ou dos pneus, na superfície que o sustenta;
e) Balanceamento: É a qualidade que deve possuir o trator, proveniente de
uma boa distribuição de massas e de um centro de gravidade a pequena
altura do chão, dando-lhe boas condições de equilíbrio, sob as mais variadas
condições de trabalho.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Equipamentos de Tração ou Tratores
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Equipamentos de Tração ou Tratores
Trator de esteiras:
• Esforço trator elevado.
• Rampas de grande declividade.
• Terrenos com topografia acidentada.
• Terrenos de baixa capacidade de suporte.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Equipamentos de Tração ou Tratores
Trator de rodas:
• Topografia favorável.
• Terreno com boas condições de suporte.
• Terreno com boas condições de aderência.
• Velocidade elevada, significando maior produção.
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Equipamentos de Tração ou Tratores
- COMPARAÇÃO -
Classificação dos equipamentos:
a) Unidades de tração (tratores);
b) Unidades escavo-empurradoras; c) Unidades escavo-transportadoras;
d) Unidades escavo-carregadoras;
e) Unidades aplainadoras;
f) Unidades de transporte;
g) Unidades compactadoras; e
h) Unidades escavo-elevadoras.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Equipamentos de Tração ou Tratores
Componentes da lâmina:
- Lâmina;
- Facas da lâmina;
- Cantos de lâmina;
- Braços laterais.
Unidades Escavo-empurradoras
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Equipamentos de Tração ou Tratores
Tipos de lâminas:
BULLDOZER – lâmina fixa (2 a 3 m3)
ANGLEDOZER – inclinação com o eixo longitudinal do trator (90º a 75º)
TILT-DOZER – inclinação com um eixo vertical do trator
PUSHER – Placas de apoio para “pusher”
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Equipamentos de Tração ou Tratores
Outros tipos de lâminas:
- Lâmina “U”: “Universal”, grandes cargas, grandes distâncias, relação
kW/m baixa (para solos de baixa resistência), relação kw/m3 (solto);
- Lâmina “S”: “Straight Blade”, reta, menor que a “U”, relação kW/m
elevada, relação kW/m3 elevada, para ser utilizada em solos mais
resistentes.
- Lâmina “C”: amortecedora (para “pusher”), largura reduzida.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Equipamentos de Tração ou Tratores
Acessórios - Escarificador ou “Ripper”:
São “dentes” cortantes, instalados na parte traseira do trator, usados para
romper solos compactos ou para aumentar a eficiência do implemento das
lâminas de carga. Empregados em Mat. 2ª Cat., solos muito compactados,
base e sub-base de pavimentos, etc.
Classificação dos equipamentos:
a) Unidades de tração (tratores);
b) Unidades escavo-empurradoras;
c) Unidades escavo-transportadoras; d) Unidades escavo-carregadoras;
e) Unidades aplainadoras;
f) Unidades de transporte;
g) Unidades compactadoras; e
h) Unidades escavo-elevadoras.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades escavo-transportadoras:
São os equipamentos que escavam, carregam e transportam os
materiais de consistência média a distâncias médias.
Dois tipos básicos:
- Scraper
- Motoscraper
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades escavo-transportadoras – Elementos Principais
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
1- Engate;
2- Pescoço;
3- Braços laterais de suspensão;
4- Pistão hidráulico de controle da caçamba;
5- Articulação;
6- Articulação dos braços de suspensão;
7- Avental;
8- Ejetor;
9- Lâmina de corte;
10- Pistão hidráulico de
acionamento do ejetor.
3 4
5
6 1 2
Unidades escavo-transportadoras - Execução
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Existem também equipamentos de pequeno porte, apelidados "caixotes",
com os mesmos princípios de trabalho, cuja descarga é executada por um
grande giro da caçamba, não existindo o ejetor. Possuem capacidade da
caçamba da ordem de 3 a 4 m3, e em geral são agrupados em dupla,
rebocados por um trator agrícola, onde ficam os controles automáticos.
Unidades escavo-transportadoras - Pusher
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Quando a aderência estiver baixa (patinagem das rodas) ou a potência
disponível for insuficiente, usa-se trator de esteira ou de rodas para
auxiliar no carregamento, denominando-se esta operação de Pusher.
Scraper
Motoscraper (1)
Motoscraper (2)
Classificação dos equipamentos:
a) Unidades de tração (tratores);
b) Unidades escavo-empurradoras;
c) Unidades escavo-transportadoras;
d) Unidades escavo-carregadoras; e) Unidades aplainadoras;
f) Unidades de transporte;
g) Unidades compactadoras; e
h) Unidades escavo-elevadoras.
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades escavo-carregadoras:
Também conhecidas como pás-carregadeiras:
- Sobre esteiras (10 km/h)
- Sobre rodas (40 km/h)
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM Unidades escavo-carregadoras
Unidades escavo-carregadoras – Características técnicas de interesse
- Capacidade da caçamba – de 1,5 a 3,0 m3;
- Altura máxima de elevação da caçamba – Aprox. 5,0 m;
- Altura máxima de despejo a 45º - Aprox. 3,0 m;
- Raio de giro mínimo externo do pneu – Aprox. 5,0 m;
- Tração nas 4 rodas.
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades escavo-carregadoras – Escavadeiras
- Conhecidas como pás-mecânicas;
- Tipos de lança:
- Pá frontal ou “Shovel”;
- Caçamba de arrasto ou “Drag-line”
- Caçamba de mandíbulas ou “Clam-shell”
- Retroescavadeiras
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Classificação dos equipamentos:
a) Unidades de tração (tratores);
b) Unidades escavo-empurradoras;
c) Unidades escavo-transportadoras;
d) Unidades escavo-carregadoras;
e) Unidades aplainadoras; f) Unidades de transporte;
g) Unidades compactadoras; e
h) Unidades escavo-elevadoras.
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades Aplainadoras
- Equipamento mais importante de uma equipe de terraplanagem;
- Indicadas ao acabamento da terraplanagem ou do pavimento para
conformar o terreno aos greides finais do projeto;
- Caracterizam-se por grande mobilidade das lâminas de corte e
precisão de movimentos;
- Dificuldade de operação requer muito treinamento.
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades Aplainadoras
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades Aplainadoras – Principais indicações de uso
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Regularização
de pistas
Reconformação de
plataformas
Limpeza de faixas
com vegetação
rasteira
Abertura de
pequenas valas
de drenagem
Realização de
acabamento dos cortes
de taludes e
plataformas
Manutenção de pistas para
motoscraper e caminhos de
serviço
Espalhamento, arejamento e
secagem de materiais úmidos
para compactação;
espalhamento de misturas
asfálticas na pavimentação
Corte, transporte e
espalhamento em trabalhos
de raspagem (escavações
com pequenas altura e
distâncias)
Classificação dos equipamentos:
a) Unidades de tração (tratores);
b) Unidades escavo-empurradoras;
c) Unidades escavo-transportadoras;
d) Unidades escavo-carregadoras;
e) Unidades aplainadoras;
f) Unidades de transporte; g) Unidades compactadoras; e
h) Unidades escavo-elevadoras.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades de Transporte
Empregadas na terraplanagem quando a distância para uso do scraper ou
motoscraper se torna inviável do ponto de vista econômico;
- São divididos em:
- Caminhão basculante (6 a 10 m3);
- Dumpers;
- Vagões; e
- Caminhões fora de estrada (100 ton).
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Classificação dos equipamentos:
a) Unidades de tração (tratores);
b) Unidades escavo-empurradoras;
c) Unidades escavo-transportadoras;
d) Unidades escavo-carregadoras;
e) Unidades aplainadoras;
f) Unidades de transporte;
g) Unidades compactadoras; e
h) Unidades escavo-elevadoras.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Unidades Compactadoras:
- Compactação é o processo de densificação
mecânica do solo conforme especificações de
projeto, atendendo a requisitos de normas;
- Os equipamentos são divididos em: compactador
manual, rolo liso, pé-de-carneiro, vibratórios,
pneumáticos e especiais.
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EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE
TERRAPLANAGEM
Locomoção Eqp
• Base teórica para determinar o tempo de ciclo de cada equipamento.
Produção Eqp
• Baseada no tempo de ciclo gasto na execução do trabalho.
Montagem de equipe
• Combinação perfeita entre equipamentos e suas produções para a execução dos serviços.
Orçamento Serviço
• Relação entre o custo horário (R$/h) e a produção horária (m3/h) para cada serviço.
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
axmF axmREr =∑- 3 Hipóteses
Resistências Opostas ao Movimento:
a) Resistência de rolamento;
b) Resistência de rampa;
c) Resistência de inércia;
d) Resistência do ar.
R Resistências Opostas ao Movimento:
a) Resistência de rolamento;
b) Resistência de rampa;
c) Resistência de inércia;
d) Resistência do ar.
Er R
Resistência de rolamento (RR):
• Força horizontal mínima capaz de iniciar o deslocamento do
equipamento;
• Provêm do atrito interno nos mancais ou rolamentos, engrenagens de
transmissão, pneus e terreno, etc.;
• Estimada em 2% do peso total (P);
• O “afundamento” produzido pelos pneus pode ser entendido como se o
equipamento tivesse que vencer constantemente uma rampa
ascendente;
• Estima-se esta resistência ao afundamento como em torno de 0,6% do
peso total (P) para cada cm de penetração do solo.
Assim, sendo a o afundameno em cm:
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
aPPRr ..006,0.02,0 ou
PKPaRr .)..620(
K = coeficiente de rolamento
Fatores que influenciam o coeficiente de rolamento (K):
- Condições do solo;
- Fricção interna;
- Flexibilidade dos Pneus;
- Penetração na Superfície do Solo;
- Peso nas Rodas;
- Pressão dos Pneus;
- Desenho na Banda de Rodagem.
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Valores de K para diferentes tipos de terreno:
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
TIPOS DE SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO
SISTEMAS DE TRAÇÃO
ESTEIRA PNEUS
Placas de concreto de cimento 27,5 22,5
Concreto betuminoso 32,5 27,5
Estrada em terra compactada, bem conservada 35,0 30,0
Estrada em terra, apresentando sulcos,
conservação precária 47,5 40,0
Terra escarificada 65,0 75,0
Estrada em terra, apresentado sulcos, lamacenta,
sem conservação 80,0 87,5
Areia e cascalho soltos 90,0 120,0
Estrada em terra, apresentado sulcos, muito
lamacenta e mole 115,0 160,0
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
axmF axmREr 3 Hipóteses
R Resistências Opostas ao Rolamento:
a) Resistência de rolamento;
b) Resistência de rampa; c) Resistência de inércia;
d) Resistência do ar.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Resistência de rampa:
• Quando uma máquina sobe uma rampa de um ângulo α com a
horizontal temos:
α..1000 senPRP =
ou
iPRP ..10±=
- i em porcentagem
- P em t.
- RP em kg
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
axmF axmREr 3 Hipóteses
R Resistências Opostas ao Rolamento:
a) Resistência de rolamento;
b) Resistência de rampa;
c) Resistência de inércia; d) Resistência do ar.
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Resistência de inércia:
• A resistência de inércia ocorre quando há uma variação na velocidade
(V) num certo período de tempo (t):
t
V
g
PamRi
..
Adotando-se P em (t), V em (km/h), t em (s), g=9,8m/s2, tem-se:
t
VPRi
..3,28
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
axmF axmREr 3 Hipóteses
R Resistências Opostas ao Rolamento:
a) Resistência de rolamento;
b) Resistência de rampa;
c) Resistência de inércia;
d) Resistência do ar.
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Resistência do ar:
• A resistência oferecida pelo ar é dada por:
2..13
'VS
KRar
Onde:
K’ – coeficiente de forma (constante para 0<V<150 km/h) = 0,7 (Máq. obra)
S – área da seção normal à direção do vento (m2)
V – velocidade de deslocamento (km/h)
OBS: Na prática, devido aos baixos valores, consideram-se
apenas as resistências de rolamento e de rampa.
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Potência:
- Relaciona o trabalho realizado por uma força com o tempo gasto para
realizar este trabalho. É um valor constante para um equipamento;
- f(Tração, velocidade)
- Potência = tração x velocidade;
- Como a potência é constante, a tração disponível mudará com a
velocidade.
Er
NV mη..8,273 0=
Onde:
N0 – potência no volante do motor
m – coeficiente de rendimento (0,6 a 0,8)
rnrV .2
Mas:
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Trator de esteiras Motoscraper
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Exemplo: Determinar o esforço trator nas rodas motrizes de um
equipamento, conhecendo-se os seguintes dados:
- No = 90 cv a 1800 rpm
- m = 0,80
- nr = 150 rpm
- Raio da roda motriz = 1,20m
hkmxxnrV r /6815020,1377,0.2
Er
NV m..274 0 kg
xEr 286
68
8,090274
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LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Potência Utilizável:
- É a máxima potência que se pode utilizar, e que depende da aderência e
da altitude.
- Altitude: a cada 100m, acima de 1000m, perde-se 1% de potência;
- Aderência: quanto menor a aderência, menor a força tratora. A
aderência é função do peso e das condições do solo.
- Para se determinar P:
- Para trator de esteiras: peso total do trator;
- Para trator de 4 rodas: 40% do peso total;
- Para trator de 2 rodas: 60% do peso total.
PFa .
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
PFa .
Obs: Uma máquina não pode exercer uma tração superior ao peso que
ela tem sobre suas rodas acionadoras ou esteira.
ar FE e
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APLICAÇÃO
Exemplo: Determinar o esforço trator disponível com que poderá contar um
trator de esteira operando num caminho de serviço horizontal, de argila
úmida, com conservação precária.
Características do trator:
Potência : 180 HP
Peso : 15.400 Kg
MARCHA (Kg) V (Km/h)
1ª 20000 2,4
2ª 16650 3,5
3ª 9200 5,0
4ª 7450 7,4
5ª 4530 9,5
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
APLICAÇÃO
Solução:
1. Cálculo do esforço trator utilizável
= 0,7 ( tabela – trator de esteira em argila úmida)
P = 15.400 Kg (todo o seu peso vai para a esteira)
=> Fa = 15.400 x 0,7 = 10.780 Kg
PFa .
PKPaRr .)..620(
2. Cálculo do esforço de trabalho
Rt = Rr+ Ri+Rin.+Rar
K=47,5 Kg / t (tabela – caminho de serviço, conservação precária e trator de
esteira);
PB = 15,4 t => 15,4 x 47,5 => Rt = 731,50 Kg
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
APLICAÇÃO
Cálculo do esforço disponível:
Como Eut<Em (nas 1ª e 2ª marchas)
Ed = Eut – Rt =10.780 – 731,50 = 10.000
Observando as características do trator, vê-se que o mesmo poderá, por
exemplo, atuar em 3.ª marcha a uma velocidade de 5 Km / h, com 9200
Kg de esforço trator e seu esforço trator disponível nesta marcha seria:
Ed = 9.200 – 770 = 8.430 Kg
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
APLICAÇÃO Exemplo: Um caminhão fora de estrada, apresenta as seguintes características:
•Potência no motor : 239 HP
•Peso do chassis com guincho: 11,5 t
•Peso da caçamba : 3,5 t
•Peso total com carga: 37,2 t
•Distribuição da carga no eixo motor: vazio = 56% e carregado = 74%
•Velocidades por marcha: MARCHA V (Km/h)
1ª 5,6
2ª 10,4
3ª 20,5
4ª 36,0
5ª 56,0 Pede-se:
1. Cálculo do esforço motor produzido em cada marcha, considerando que a
eficiência da transmissão é de 85%.
2. Considerando que o veículo carregado desloca-se numa estrada, com
coeficiente de aderência 0,55 e coeficiente de rolamento de 30 Kg/ t , com greide
em nível, pede-se determinar o tempo total aproximado, para movimentar o veículo
do repouso até a última marcha.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Problema real:
Para isso deve-se conhecer a PRODUÇÃO de cada máquina
Para saber se tem condições de realizar o trabalho deve saber quantos m3/h pode trabalhar com seu equipamento
A partir daí pode determinar quantos m3 devem ser trabalhados por hora de trabalho
O empreiteiro tem certa quantidade de m3 de terra para ser trabalhada em determinado prazo
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Tempo de ciclo:
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Etapas do cálculo da produção:
Determinar a capacidade da máquina, que será
expressa como “A Carga” por ciclo
Calcular o tempo de ciclo da máquina
Calcular a produção horária, multiplicando-se
o número de ciclos por hora pela carga por ciclo
Considerar os fatores de correção (competência do
operador, métodos de produção, condições do
tempo, tráfego, imprevistos, etc.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Principais fontes de perda de produtividade:
1)Para reduzir o tempo fixo:
- Carregamento efetuado terreno abaixo;
- Eliminar o tempo de espera no corte, combinando o número de scrapers e
“pushers” numa proporção correta para a obra;
- Utilizar os “pushers” equipados com escarificadores.
2)Para reduzir o tempo variável:
- Planejar, cuidadosamente, o traçado das estradas de transporte.
- Conservação das Estradas;
- Reduzir as distâncias.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Tempo de ciclo:
-Tempos fixos (Tf)
- Tempos variáveis (Tv)
∑+∑= vfcmín ttt
Tempo de ciclo mínimo e efetivo:
-Tempo de ciclo mínimo (tcmín) =>
- Tempo de ciclo efetivo (tcef) =>
- Tempo disponível
∑++= Pvfcef tttt ∑∑
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Produção de um equipamento (Q):
É o volume escavado, transportado, descarregado e espalhado, na
unidade de tempo.
É o produto do volume solto da caçamba (C), pelo número de ciclos (f)
efetuados na unidade de tempo (frequência)
fCQ .=
ctCQ
1.=
Mas a frequência é o inverso do período (tempo de ciclo).
Assim:
Desta forma, a produção máxima (teórica) de um equipamento seria:
cmín
máxmáxt
CQ1
.=
E a produção efetiva: cef
máxeft
CQ1
.=
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Rendimento da operação ou fator de eficiência (E):
1<=cef
cmín
máx
ef
t
tou
Q
QE
Assim, o rendimento dependerá dos valores assumidos pelos somatório
dos tempos de parada (tp):
- Se =0, teremos E=1 ou 100% e o tempo de ciclo seria mínimo
(tcmín);
- Se 0, teremos E<1 e o tempo de ciclo seria o tempo efetivo (tcef).
∑pt
∑ pt
cmín
ppcmín
cmín
t
ttt
tE
∑+
=∑+
=
1
1
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Fatores de eficiência médios
Obs: Fatores de Correção
São utilizados para modificar os cálculos de produção, para que estes se
ajustem a um determinado trabalho e às condições locais. Variam para cada
tipo de máquina usada na obra e para cada tipo de obra.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
CONCLUSÃO:
O RENDIMENTO DA OPERAÇÃO É AFETADO
DIRETAMENTE PELOS TEMPOS DE PARADA.
O AUMENTO DA PRODUÇÃO SERÁ CONSEGUIDO
PELA DIMINUIÇÃO DESTES.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Fórmula básica da produção de um equipamento:
Et
eCQcmín
ef .1
..=
Onde:
Qef: produção efetiva, medida no corte (m3/h)
C: capacidade da caçamba, em volume solto (m3);
e: fator de empolamento
tcmín: tempo de ciclo mínimo (h)
E: rendimento da operação
Exemplos:
1) Calcular a produção de um motoscraper, sabendo que sua capacidade
é 20 m3 e o tempo de ciclo mínimo é de 5 min. Admitir E=0,75, e= 0,80.
2) Calcular a produção de uma escavadeira cuja capacidade é 1,5 m3 e o
tempo de ciclo mínimo é 30 s. Admitir E=0,75, e=0,80.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Produtividade do trator de esteira
Et
CQcmín
.1
.
=> Cálculo da capacidade da lâmina (terra solta) e do tempo de ciclo mínimo.
TRATORES
Capacidade de carga: Lâmina (L x H)
α
b
2
hxbS
tan2
2hS
LHC ..6,0 2
c
hT
ExCxP
60
tan
hb Ângulo de
talude natural
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
h
α=45º - Solo argiloso
α=30º - Solo arenoso LHC ..86,0 2
Fatores que afetam a capacidade:
-Transporte em nível: perda de 5% da capacidade nominal para cada 30m de transporte.
-Transporte em declive: acréscimo de 6% por percentagem de rampa em relação ao volume obtido para o transporte em nível.
-Transporte em aclive: decréscimo de 3% por percentagem de rampa em relação ao volume obtido para o transporte em nível.
PRODUÇÃO HORÁRIA
TRATORES
Capacidade de carga: processo mais preciso.
3
321 eeee
++=
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
L
e1 e2 e3
h1 h2 h3
L
3
321 hhhh
++=
LheC ...8
3=
Fases do Ciclo:
- Escavação em 1ª Mar (tempo de carga)
- Transporte até o aterro em 1ª Mar (tempo de transp.)
- Descarga (levantar a lâmina)
- Retorno em ré em alta (tempo de retorno)
Tempo de ciclo:
rettranspacfc ttttT ++∑ += arg
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Tanto o tempo de ida como o de retorno são compostos por duas parcelas:
- Tempo de aceleração + tempo de desaceleração, assim definidos:
- Trator de esteira – 0,5min
- Trator de rodas – 1,0min
- Tempo de transporte: calculado em função da velocidade e da distância.
D
15 m D-15 V
dt =
Ex:
Tempo de ciclo: Outro processo (expedito – gráfico – menos rigoroso),
produzido pelos próprios fabricantes.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Dist. Média de Op. Lâmina reta (m)
Pro
d. E
stim
ad
a (
m3/h
)
Trator A
Trator B
Produções máximas => fatores de correção das condições de trabalho
(Operador, material, visibilidade, lâmina, etc.)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Eficiência de um equipamento
As horas corridas em que um equipamento encontra-se à disposição da
obra englobam horas de atividades e horas de paralização (manutenção, chuva,
falta do operador, etc.) , logo: Hc = Ha + Hp
Por sua vez, as horas de atividades compreendem duas parcelas: horas
produtivas (Hprod) e horas não produtivas (Hn prod), gastas em deslocamentos até a
posição do serviço, etc.
Chama-se eficiência operacional (Eop) à razão:
Chama-se eficiência geral ( Eg ) à razão:
Ha
HprodEop
Hc
HprodEg
A eficiência operacional é empregada na fórmula de produção horária,
quando se calcula o custo do serviço, já que o custo do equipamento é calculado
em função de suas horas de atividade.
A eficiência geral é empregada na fórmula de produção horária, quando
se dimensionam equipes ou calcula-se o prazo de execução de uma obra.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EXEMPLO: Dispõe-se de um trator de esteira, munido de bulldozer, para executar
as seguintes operações, cujos prazos se quer saber:
1.ª operação: escavar 5.000m3, medidos no corte, em terra comum e
descarregá-la, sempre escavando, num bota-fora, distante 60m.
2.ª operação: transportar terra já escavada para um aterro, distante 50m,
que após compactado apresentará um volume de 6.000m3.
Na primeira operação, a escavação é em declive com 3m de desnível e
o grau de empolamento do material é 0,9.
Na segunda operação o transporte é em nível. O grau de empolamento
do solo é de 0,9 e o grau de compactabilidade é 0,8.
Características da máquina:
Eficiência geral : 0,7
Eficiência operacional : 0,8
Capacidade da lâmina : 6m3
Velocidades: 1.ª 0 a 3,8 ( Km/h)
2.ª 0 a 6,7 ( Km/h)
3.ª 0 a 10,4 (Km/h)
Ré baixa 0 a 4,8 (Km/h)
Ré alta 0 a 12.7 (Km/h)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Produtividade da Motoscreiper
DISTÂNCIA ECONÔMICA DE TRANSPORTE
- Escreiper - D 250m
- Motoescreiper - D 2400m
- Distância de carga – 90 m
c
hT
ExCxP
60
PRODUÇÃO HORÁRIA:
TEMPO DE CICLO: tempo fixo + tempo variável
1.Tempo Fixo:
-Tempo de escavação e carga: - 1,5min para C 15m3; 2,0min para C > 15m3.
-Tempo de Voltas: 0,8min/ciclo (2 voltas).
-Tempo de Descarga: 0,2min.
-Tempo de Aceleração + desaceleração: 0,5min para MS; 1,0min para Escreiper.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Tempo Total Fixo:
- 2,5min + ta+d para C 15m3
- 3,0min + ta+d para C > 15m3
2.Tempo variável:
Calculado em função da distância de transporte e da velocidade de operação.
- No caso de MS, despreza-se o espaço percorrido na aceleração e na desaceleração; no caso de Escreiper este espaço é abatido da distância de transporte.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
TEMPO DE CICLO DO PUSHER
Composto de duas parcelas:
- Tempo para entrar em posição: 0,5min.
- Tempo para empurrar: 1,0min para C 15m3; ou 1,5min para C > 15m3.
Nº DE MS ATENDIDAS POR UM PUSHER
PusherdoT
MSdoTN
c
c
MS
- Se inteiro => sincronismo perfeito
- Se fracionário
OBS: a experiência diz que é melhor o trator “Pusher” trabalhar
folgado, para se dar atenção a outros serviços complementares.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
OTIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO COM MS E PUSHER:
1. Fazer, sempre que possível, o carregamento do motoscraper em declive, pois reduzem os tempos de ciclo e economiza potência dos motores;
2. Evitar, no retorno, a utilização de rampas ascendentes muito fortes, que conduzem a velocidades de translação baixas. Às vezes o caminho mais longo compensa pela maior velocidade;
3. Manter a boa conservação da pista, que aumenta a velocidade e reduz impactos prejudiciais à mecânica do equipamento;
4. O trator “Pusher” deve ser dimensionado de acordo com os esforços resistentes que vai enfrentar (admite-se, como regra prática, ser necessário 1 kg de esforço trator para carregar 1 kg de terra);
5. A velocidade de enchimento da caçamba decresce com o decorrer do carregamento. Assim, é preferível não completar o carregamento total do Scraper, ganhando em redução no tempo de ciclo.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EXEMPLO: Um motoescreiper opera na implantação de um trecho rodoviário nas
seguintes condições:
• escavação em material de corte, onde c=1,6t/m3;
• grau de empolamento e=0,7;
• distância de transporte 600m;
• rampa do corte para o aterro 4%, em declive;
• coeficiente de aderência do percurso =0,5;
• coeficiente de resistência ao rolamento K=50,0 kg/t;
• velocidade máxima permitida no trecho: 40Km/h;
• a escavação e a descarga são feitas em 1.ª marcha;
• o tempo gasto nas operações de carga, descarga e voltas é de 3 min.
As características da máquina são:
• potência: 400 HP;
• peso: 35 t;
• peso no eixo motor vazio 67%; carregado 52%;
• eficiência na transmissão : 80%;
• velocidades: 1.ª - 8,8 ; 2.ª - 21 ; 3.ª - 51 Km/h;
• capacidades: carga rasa: 16m3; carga coroada: 22,9 m3; em peso: 32,4 t.
Pede-se determinar o tempo de ciclo deste equipamento.
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EXEMPLO: Uma empresa construtora dispõe de três escreipers, rebocados por trator,
para realizar um aterro de 240.000 m3. A distância média de transporte é de 300 m e
o caminho de serviço é de argila úmida, apresentando sulcos, conservação precária e
em nível. Sabendo que o material no corte tem massa específica 1,77 t/m3, grau de
empolamento 0,9, grau de compactabilidade 0,8 e que o prazo para a execução do
serviço é de 3 meses, pede-se:
A – Se o número de unidades é suficiente para entregar a obra no prazo
estabelecido. (Considerar oito horas de atividade por dia e 24 dias de atividade por
mês);
B – Caso não seja atendido o item “A”, calcular quantas horas extras seriam
necessárias, por dia, para concluir o serviço nos três meses.
Características do trator:
Potência : 270 HP
Peso: 22.600 Kg
Velocidades: 1.ª 0 a 3,8; 2.ª 0 a 6.7; 3.ª 0 a 10,4 km/h;
Ré baixa 0 a 4,8 e Ré alta 0 – 12,7 km/h
Eficiência na transmissão: 80%
Características do escreiper:
Capacidade : rasa 16m3; coroada 21,5m3; em peso 29,7 t
Peso: 16,4 t
Eficiência geral do conjunto trator + screiper = 0,7.
ESCAVO CARREGADORAS
- Incluem-se nesta categoria as escavadeiras e as carregadeiras
- Podem ser sobre rodas ou esteiras
- As escavadeiras podem ter suas caçambas com comando a cabo ou hidráulico
-As carregadeiras têm suas caçambas com comando hidráulico
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
ESCAVADEIRAS
-Podem ser:
-Com caçamba shovel;
-Com caçamba dragline;
-Com caçamba clam-shell;
-Com caçamba retroescavadeira.
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL
-Produção Horária
-C: capacidade
-F: fator de correção da caçamba (tabelado em função de Hot)
-E: Eficiência do equipamento = 0,6
-Tc: tempo de ciclo (tabelado)
c
hT
xExFxCP
3600
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
TEMPO DE CICLO PARA ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Tempo de ciclo de carga em segundos (sem esperas)
Altura ótima de corte
Capacidade da
caçamba
Escavação fácil
Escavação média
Escavação difícil
Ângulo de giro Ângulo de giro Ângulo de giro
m3
Jardas
Cúbicas 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180°
0,382 1/2 12 16 19 22 15 19 23 26 19 24 29 33
0,53 3/4 13 17 20 23 16 20 24 27 20 25 30 34
0,765 1 14 18 21 25 17 21 25 29 21 26 31 36
0,956 1 1/4 14 18 21 25 17 21 25 29 21 26 31 36
1,147 1 1/2 15 19 23 27 18 23 27 31 22 28 33 38
1,338 1 3/4 16 20 24 28 19 24 28 32 23 29 34 39
1,529 2 17 21 25 30 20 25 29 34 24 30 35 41
ALTURA ÓTIMA DE CORTE PARA ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Cap. caçamba Escavação
fácil
Escavação
média
Escavação
difícil m
3 yd
3
0,382 1/2 1,40 1,74 2,14
0,53 3/4 1,62 2,07 2,44
0,765 1 1,83 2,38 2,74
0,956 1 1/4 1,98 2,59 2,99
1,147 1 1/2 2,14 2,80 3,26
1,338 1 3/4 2,26 2,96 3,51
1,529 2 2,38 3,11 3,72
FATOR DE CORREÇÃO “F” PARA ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
Fator de correção F para ângulo de giro e altura de corte
Escavadeira com “Shovel “
Altura de corte
dividida pela
Altura ótima de
corte (em %)
Ângulo de giro ( )
45° 60° 75° 90° 120° 150º 180°
40 0,93 0,89 0,85 0,80 0,72 0,65 0,59
60 1,10 1,03 0,96 0,91 0,81 0,73 0,66
80 1,22 1,12 1,04 0,98 0,86 0,77 0,69
100 1,26 1,16 1,07 1,00 0,86 0,79 0,71
120 1,20 1,11 1,03 0,97 0,86 0,77 0,70
140 1,12 1,04 0,97 0,91 0,81 0.73 0.66
160 1,03 0,96 0,90 0,85 0,75 0,67 0,62
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EXEMPLO: Calcular a produção horária de uma escavadeira, com caçamba shovel de
1 jarda cúbica (0,765m3 ), trabalhando num corte de 1,90m de altura, com um ângulo
de giro de 120° . Considerar 0,7 o grau de empolamento do solo e a escavação de
dificuldade média.
SOLUÇÃO:
1 ) Cálculo da capacidade
C=0,765 m3 (material solto ) => C=0,765 m3 x 0,7 = 0,53m3 no corte
2 ) Cálculo de F
A altura ótima de corte para 1 yd3 e escavação média = 2,38 m
Da tabela, para 80% e 120° de giro, tira-se F = 0,86
3 ) Tempo de ciclo
Da tabela, para escavação média e giro 120° (+ prox.135º), temos:
4 ) Produção horária
= 39,38 m3 / h
(medidos no corte)
.25segTc
25
36006,086,05,03600
cT
EFCPh
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA DRAG LINE
Produção Horária
-C: capacidade (tabela)
-F: fator de correção da caçamba (tabela, função de Hot – tab.)
-E: Eficiência do equipamento = 0,6
-Tc: tempo de ciclo (tabela)
Emprego:
-Remoção de solo mole
-Abertura de valas de grandes dimensões
-Abertura de canais de drenagem, corta rios, limpeza de cursos d’água
c
hT
xExFxCP
3600
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA DRAG LINE
Escavação com “drag-line”
Tempo de ciclo da carga em segundos - sem esperas
Altura ótima de corte
Capacidade
da caçamba
Escavação fácil
ângulo de giro
Escavação média
ângulo de giro
Escavação difícil
ângulo de giro
Jardas
cúbicas 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180°
1/2 16 19 22 25 20 24 28 31 - - - -
3/4 17 20 24 27 21 26 30 33 25 30 35 39
1 19 22 26 29 23 28 32 35 27 32 37 41
1 1/4 19 23 27 30 23 28 33 36 27 32 38 42
1 1/2 21 25 29 32 25 30 35 38 29 34 40 44
1 3/4 22 26 30 33 26 31 36 39 30 35 41 45
2 23 27 31 35 27 32 37 41 31 37 42 47
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA DRAG LINE
Altura ótima de corte
para escavadeiras com “drag-line” ( m )
Capacidade da caçamba
Jardas cúbicas Escavação fácil Escavação média Escavação difícil
1/2 1,65 2,07 2,40
3/4 1,80 2,22 2,61
1 1,89 2,40 2,79
1 1/4 2,10 2,55 3,00
1 1/2 2,22 2,70 3,21
1 3/4 2,31 2,85 3,39
2 2,40 2,97 3,54
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA DRAG LINE
Fator de correção F para
ângulo de giro e altura de corte
Escavadeiras com “drag-line”
Ângulo de giro ( )
Altura de corte
em % da altura
ótima de corte
45° 60° 75° 90° 120° 150° 180°
40 1,08 1,02 0,97 0,93 0,85 0,78 0,72
60 1,13 1,06 1,01 0,97 0,88 0,80 0,74
80 1,17 1,09 1,04 0,99 0,90 0,82 0,76
100 1,18 1,11 1,05 1,00 0,91 0,83 0,77
120 1,17 1,09 1,03 0,98 0,90 0,82 0,76
140 1,14 1,06 1,00 0,96 0,88 0,81 0,75
160 1,10 1,02 0,97 0,93 0,85 0,79 0,73
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EXEMPLO: Calcular a produção horária de uma escavadeira “drag line” com caçamba
de 2 jardas cúbicas (1,529 m3), operando a uma altura de 2,0 m com ângulo de giro
de 90º. Considerar o grau de empolamento do solo 0,8 e a escavação fácil.
mhot 40,2
8310040,2
00,2100
hot
hc
hot
hmPh /62,9627
36006,099,022,1 3
Solução:
1 ) Capacidade da caçamba
C = 1,529x 0,80 = 1,22 m3 ( material no corte )
2 ) Cálculo de F
Da tabela, temos para C = 2yd3 e escavação fácil
(entra na tabela com 80 )
Da tabela tira-se (para = 90 ° e % do = 80), F = 0,99
3 ) Tempo de ciclo
Da tabela: = 90°, C=2 jardas cúbicas e escavação fácil Tc= 27seg.
4) Produção Horária
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL
Produção Horária
-C: capacidade (tabela)
-F: fator de correção da caçamba (tabela, função de Hot e do giro - tab.)
-E: Eficiência do equipamento = 0,6
-Tc: tempo de ciclo (tabela)
Emprego:
- Escavação de solos em geral.
c
hT
xExFxCP
3600
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL
Tempo de ciclo de carga em segundos (sem esperas)
Altura ótima de corte
Capacidade
da caçamba
Escação fácil
Escavação média
Escavação difícil
Ângulo de giro Ângulo de giro Ângulo de giro
Jardas
Cúbicas 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180°
1/2 12 16 19 22 15 19 23 26 19 24 29 33
3/4 13 17 20 23 16 20 24 27 20 25 30 34
1 14 18 21 25 17 21 25 29 21 26 31 36
1 1/4 14 18 21 25 17 21 25 29 21 26 31 36
1 1/2 15 19 23 27 18 23 27 31 22 28 33 38
1 3/4 16 20 24 28 19 24 28 32 23 29 34 39
2 17 21 25 30 20 25 29 34 24 30 35 41
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL
Cap. caçamba Escavação
fácil
Escavação
média
Escavação
difícil m
3 yd
3
0,382 1/2 1,40 1,74 2,14
0,53 3/4 1,62 2,07 2,44
0,765 1 1,83 2,38 2,74
0,956 1 1/4 1,98 2,59 2,99
1,147 1 1/2 2,14 2,80 3,26
1,338 1 3/4 2,26 2,96 3,51
1,529 2 2,38 3,11 3,72
ALTURA ÓTIMA DE CORTE
ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL
Fator de correção F para ângulo de giro e altura de corte
Escavadeira com “Shovel “
Altura de corte
dividida pela
Altura ótima de
corte (em %)
Ângulo de giro ( )
45° 60° 75° 90° 120° 150º 180°
40 0,93 0,89 0,85 0,80 0,72 0,65 0,59
60 1,10 1,03 0,96 0,91 0,81 0,73 0,66
80 1,22 1,12 1,04 0,98 0,86 0,77 0,69
100 1,26 1,16 1,07 1,00 0,86 0,79 0,71
120 1,20 1,11 1,03 0,97 0,86 0,77 0,70
140 1,12 1,04 0,97 0,91 0,81 0.73 0.66
160 1,03 0,96 0,90 0,85 0,75 0,67 0,62
ESCAVADEIRAS DE COMANDO HIDRÁULICO
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Vantagens do comando hidráulico em relação ao comando a cabo
- Operação e manejo do equipamento é mais fácil
- Maior força de trabalho
- Manutenção mais simples
- Maior produtividade
PRODUÇÃO HORÁRIA
C: retroescavadeira ou shovel (tabela)
F: retroescavadeira ou shovel (tabela)
Tc: retroescavadeira ou shovel (tabela)
E: eficiência = 0,6
c
hT
xExFxCP
3600
ESCAVADEIRAS DE COMANDO HIDRÁULICO (com lança retroescavadeira)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Fator de carga da caçamba
Argila arenosa 1,00 - 1,10
Areia e cascalho 0,95 - 1,00
Argila compactada 0,80 - 0,90
Rocha bem fraturada 0,60 - 0,75
Rocha mal fraturada 0,40 - 0,50
Fator de Carga:
Equipamento Capacidade Escavação fácil Escavação média Escavação difícil
CAT -215 0,85 m3 (1,12 yd
3 ) 13 19 27
CAT - 225 1,05 m3 (1,38 yd
3) 15 21 33
CAT - 235 1,60 m3 (2,12yd
3) 16 25 37
CAT - 245 2,50 m3 ( 3,25 yd
3) 21 30 45
Tempo de Ciclo:
ESCAVADEIRAS DE COMANDO HIDRÁULICO (com lança shovel)
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Tempo do ciclo ( s )
a. E
q
u
i
p
a
m
Cap. caçamba Esc. fácil Esc. média Esc. difícil
Equipamento despejo frontal despejo fundo Frontal fundo Frontal fundo frontal fundo
m3 (yd
3 ) m
3 ( yd
3 )
CAT 235 2,3 ( 3 ) 1,8 ( 2,4 ) 19 14 24 19 31 27
CAT 245 3,8 ( 5 ) 3,1 ( 4 ) 18 19 25 23 31 27
Material Fator de carga da caçamba
Argila 1,00 - 1,10
Mistura terra e matações 1,05 - 1,15
Rocha mal fraturada 0,85 - 1,00
Rocha bem fraturada 1,00 - 1,10
Calcário , arenito 0,85 - 1,00
Fator de Carga:
Tempo de Ciclo:
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
389,085,005,1 mC
hmPh /96,8621
36006,095,089,0 3
EXEMPLO 1:
Estimar a produção de uma retroescavadeira CAT – 225, que opera sob
condições médias, sendo o material constituído de areia e cascalho com grau de
empolamento de 0,85.
SOLUÇÃO
Dados obtidos das tabelas:
C = 1,05 m3 ( mat. solto )
TC = 21 seg. – tabela
F = 0,95 ( o menor ) – tabela
1. Capacidade medida no corte
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EXEMPLO 2
Estimar a produção de uma escavadeira shovel, com acionamento hidráulico, CAT –
235, que carrega terra e matacões em local de escavação difícil. Considerar o grau
de empolamento do material de 0,8 e que a caçamba é de despejo frontal.
hmPh /62,13431
36006,005,184,1 3
SOLUÇÃO
Das tabelas:
C = 2,3 m3
C = 0,8 x 2,3 = 1,84 m3 ( no corte )
TC = 31 seg.
F = 1,05
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
CARREGADEIRAS
PRODUÇÃO HORÁRIA
C = Capacidade em m3 – Esteira ou Rodas (tabela)
E: eficiência = 0,6
F = Fator de correção da caçamba (tabela)
Tc = Tempo de ciclo em min
- Esteira ( Tc = 0,33min);
- Rodas (Básico - tabela) + (Tempo de percurso – gráfico)
c
hT
xExFxCP
3600
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Modelo Capacidade ( m3 ) Carga máxima na caçamba ( Kg )
931 B 0,80 1.360
935 B 1,00 1.700
943 1,15 2.040
953 1,50 2.720
963 2,00 3.400
973 2,80 5.100
Capacidade (esteira):
MODELO CAPACIDADE ( m3 ) TC - BÁSICO
930 R 1,73 0,45 – 0,50
966 R 3,06 0,50 – 0,55
988 R 5,00 0,55 – 0,60
Capacidade e tempo de ciclo (pneu):
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Tempo de percurso (pneu):
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
10 20 30 40 50 60
Min
(M)
Tem
po
de
pe
rcurs
o (num
se
ntid
o)
Percurso num sentido
3 a réa3 avantea
2 a réa
2 avantea
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Fator de carga da caçamba F
Agregados úmidos misturados 0,95 – 1,00
Agregados uniformes até 3mm ( 1/8”) 0,95 – 1,00
3mm ( 1/8” ) até 0mm ( 3/8” ) 0,90 – 0,95
12mm ( ½” ) até 20mm ( ¾” ) 0,85 – 0,90
24mm ( 1” ) ou acima 0,85 – 0,90
Rocha fragmentada
Bem fragmentada 0,80 – 0,95
Regularmente fragmentada 0,75 – 0,90
Pouco fragmentada 0,80 – 0,75
Outros
Mistura de terra e pedras 1,00 – 1,20
Argila úmida 1,00 – 1,10
Terra, matacões e raízes 0,80 – 1,00
Material concrecionado 0,80 – 0,95
F (esteira ou pneu):
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EXEMPLO:
Determinar a produção provável de uma carregadeira de esteiras, com capacidade de 1,50
m3 . O material a ser carregado é terra úmida com grau de empolamento de 0,8 e c = 1,8
t/m3
SOLUÇÃO:
1. Cálculo da capacidade
C = 1,50 m3 ( solto )
C = 1,50 x 0,8 = 1,20 m3 ( no corte )
2. Verificação do peso
PC = 1,20 x C = 1,20 x 1,8 = 2,16 t < 2,72 (tabela)
3. Tempo total de ciclo
Tc = 0,33 min (esteira)
4. Fator de correção da caçamba
F = 1,00 ( o menor ); da tabela
5. Produção horária
TC
EFCPh
60
hmPh /13033,0
606,00,12,1 3
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
EXEMPLO:
Determinar a produção de uma carregadeira de pneus 966, com 60m de distância de
transporte, feito em 2.ª marcha (avante e ré). O material é de rocha bem fragmentada e seu
grau de empolamento é de 0,76.
SOLUÇÃO:
1. Cálculo da Capacidade:
C = 3,06 m3 (tabela) => C = 3,06 x 0,76 = 2,33 m3 ( med. no corte )
2. Cálculo do Fator de correção da caçamba: Da tabela => F = 0,8
3. Cálculo do tempo de ciclo
Tc básico = 0,55 min. ( maior ) – tabela
Tempo de IDA (gráfico)
Tida = 0,68 min.
Tretorno = 0,48 min.
Tc = 0,55 + 0,68 + 0,48 = 1,71 min.
4. Produção horária
TC
EFCPh
60
hmx
Ph /24,3971,1
606,08,033,2 3
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
MOTONIVELADORAS
COMPRIMENTO ÚTIL DA LÂMINA
Onde, q é o ângulo que a lâmina forma com a normal à direção de marcha.
TEMPO NECESSÁRIA À REALIZAÇAO DE UM SERVIÇO
Onde:
T – Tempo em horas
n – Número de passadas
d – distância do percurso (km)
Vm – Velocidade média em km/h
E – Eficiência = 0,6
θcosλλ xreal=
ExV
dxnT
m
=
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
MOTONIVELADORAS
VELOCIDADE MÉDIA
PRODUÇÃO HORÁRIA
n
M
VVV
nV
111
21
n
ExxVP m
h
λ1000=
T
DVm
n
n
dtt
dddVm
...
...
21
21
VnVVd
ndVm
1...
11(
21
Onde:
Ph = produção horária em m2/h
Vm= velocidade média em Km/h λ = comprimento útil da lâmina em “m”
E = eficiência do equipamento (E = 0,6)
n = número de passadas
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Exercício
Para abrir valetas em um caminho de serviço de 1Km, pretende-se usar a motoniveladora que deverá dar,
para concluir o serviço, 9 passadas em cada lado, com um comprimento útil de lâmina de 3,5 m. Pede-se
determinar o tempo necessário para realizar o serviço e a produção horária do equipamento.
DADOS:
Características da máquina
- Velocidades: 1.ª M - 3,9 Km/h ; 2.ª M – 5,9; 3.ª M – 9,1 ; 4.ª M - 14,1 ; 5.ª M - 20,5 ; 6.ª M - 32,0.
- Operações executadas em cada lado do caminho de serviço:
OPERAÇÃO TIPO DE SERVIÇO MARCHA
1.ª Raspagem 2.ª
2.ª Raspagem 1.ª
3.ª Raspagem 1.ª
4.ª Tombamento 2.ª
5.ª Raspagem 1.ª
6.ª Taludamento 1.ª
7.ª Tombamento 2.ª
8.ª Acabamento 3.ª
9.ª Acabamento 3.ª
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
Solução:
1 ) Cálculo da Velocidade Média
2 ) Tempo necessário para realizar o serviço
3 ) Cálculo da produção horária
nVVV
nVm
1...
11
21
hKmVm /14,575,1
9
1,9
2
9,5
3
9,3
4
9
EVm
dnT
horasT 88,56,014,5
118
n
EVmPh
1000
18
6,05,3214,51000 Ph
hmPh /190.1 2
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
UNIDADES DE TRANSPORTE
PRINCIPAIS TIPOS:
-Caminhões médios
-Caminhões pesados
-Caminhões fora de estrada
-Reboques e semi-reboques etc.
PRODUÇÃO HORÁRIA:
Onde: Ph – Produção Horária (m3/h)
Q – Capacidade da Caçamba do Caminhão (m3)
Nv – Número de viagens por hora
vh NxQP
UNIDADES DE TRANSPORTE
NÚMERO DE VIAGENS POR HORA
Onde: E - Eficiência do Caminhão
T - Tempo de Ciclo do Caminhão (min)
TEMPO DE CICLO DO CAMINHÃO
Onde: Tcar – Tempo de Carga do Caminhão
Tt – Tempo de Transporte
Onde:
Di / Dr – Distância ida/retorno (km)
Vi/Vr - Velocidade ida/retorno (km/h)
Tp – Tempo para entrar em posição (2min)
Td– Tempo de descarga (1min)
T
ExNv
60
tcar TTT
dP
r
r
i
it TT
V
Dx
V
DxT
6060
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
UNIDADES DE TRANSPORTE
TEMPO DE CARGA
onde: n – Número de caçambadas para carregar o caminhão
Tc – Tempo de ciclo da escavadeira ou carregadeira (min)
NÚMERO DE CAÇAMBADAS
Onde: Q – Capacidade da caçamba do caminhão (m3)
q – Capacidade da caçamba da escavadeira ou carregadeira (m3)
E – Eficiência geral ou operacional da carregadeira ou escavadeira
ccar TxnT
Exq
Qn
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
UNIDADES DE TRANSPORTE
NÚMERO DE CAMINHÕES PARA ATENDER UMA ESCAVADEIRA / CARREGADEIRA
Obs. Para emprego na fórmula acima, “Tt” deverá ser assim calculado:
Onde:
E – Eficiência geral ou operacional do caminhão
car
tcar
T
TTN
car
t
T
TN 1
dp
r
r
i
it tt
V
Dx
V
Dx
ET
60601
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
car
cam
T
TN =
CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO
COMPACTADOR
GENERALIDADES
- Com e sem vibração
-Lisos, com patas, de pneus, etc.
-PRODUÇÃO HORÁRIA
-Onde: Ph – Produção horária (m3/h)
V – Velocidade (km/h)
E – Eficiência = 0,8
h – Esp. da camada compactada (m)
w – larg. útil do rolo (m) =
Comprimento – 0,30m
n – Número de passadas
n
whEVPh
1000....
CUSTO HORÁRIO DE UM EQUIPAMENTO
GENERALIDADES
A determinação de seu valor é dificultada pelos fatores:
-Diversidade de equipamentos com características próprias e diferentes
-Influência da topografia, do tipo de solo e das características dos serviços
-Existência de diversas formas de determinar custos parciais.
Os custos são estimados através de hipóteses razoáveis e sua aproximação da
realidade depende da CORREÇÃO DOS PARÂMETROS ADOTADOS E DA
EXPERIÊNCIA PESSOAL DO ORÇAMENTISTA.
É indispensável a implantação de um Sistema de Apropriação de Custos e da
vida útil de cada equipamento.
VIDA ÙTIL
A vida útil de um equipamento depende das condições de seu emprego e da
qualidade de sua manutenção e é definida como o intervalo de tempo em que
seu emprego é rentável.
CUSTO HORÁRIO DE UM EQUIPAMENTO
VIDA ÚTIL PROVÁVEL
Método de Custo Mínimo Horário
Obs: Este dado só pode ser obtido após experiência com equipamento idêntico
CUSTO HORÁRIO DE UM EQUIPAMENTO
Vida Útil Provável
Equipamento Tipo Condições favoráveis Condições médias Condições severas
Tratores de esteira D3 – 07 6 anos ou 12.000h 5 anos ou 10.000h 4 anos ou 8.000h
D8– 011 11 anos ou 22.000h 9 anos ou 18.000h 7,5 anos ou 15.000h
Motoniveladora 10 anos ou 20.000h 7,5 anos ou 15.000h 6 anos ou 12.000h
Caminhão fora –
de estrada 12,5 anos ou 25.000h 10 anos ou 20.000h 7,5 anos ou 15.000h
Motoescreiper 613/615
outros
6 anos ou 12.000h
10 anos ou 20.000h
5 anos ou 10.000h
7,5 anos ou 15.000h
4 anos ou 8.000h
5 anos ou 10.000h
Carregadeiras de
Pneus
910/966
980/992
6 anos ou 12.000h
7,5 anos ou 15.000h
5 anos ou 10.000h
6 anos ou 12.000h
4 anos ou 8.000h
5 anos ou 10.000h
Carregadeiras de
Esteiras 6 anos ou 12.000h 5 anos ou 10.000h 4 anos ou 8.000h
Compactadores 7,5 anos ou 15.000h 6 anos ou 12.000h 4 anos ou 8.000h
Escavadores frontais 9 anos ou 18.000h 7,5 anos ou 15.000h 5 anos ou 10.000h
CUSTO HORÁRIO DE UM EQUIPAMENTO
TIPOS DE CUSTOS
- Custos de Propriedade
- Custos de Operação
- Custos de Manutenção
CUSTOS DE PROPRIEDADE
Englobam: Custos de Depreciação
Custos dos Juros do Investimento
1.1. Custos de Depreciação
Onde: Dh – Depreciação horária (R$/h)
V0 – Valor inicial do equipamento (R$) (todas as despesas)
Vr – Valor residual do equipamento (R$)
(de 10% a 15% de V0) ou (valor da sucata)
H – Vida útil do equipamento (h)
Obs: Quando o equipamento for de pneus, Vo deverá ser substituído por:
Vo’ = V0 - Custo dos pneus.
H
VVD r
h
0
EXEMPLO:
Determinar a depreciação horária de um trator D-7, DE ESTEIRAS, cujo
valor de aquisição é R$100.000,00, admitindo-se que o mesmo opera em
condições severas. O valor residual estimado é de 20% do valor inicial.
SOLUÇÃO:
Vo = 100.000,00
Vr = 0,2 x 100.000,00 = 20.000,00
H = 8.000h (tabela)
H
VrVoDh
00,10$R000.8
000.20000.100Dh
CUSTO DE PROPRIEDADE
1.2. Juros de Investimento
Onde: Jh – Juros de investimento (h)
j - Taxa anual de juros do mercado (%)
Im - Investimento médio anual (R$/ano)
a=horas de emprego do equipamento por ano (2.000h/ano)
Onde: Im – Investimento médio anual (R$/ano)
V0 – Valor inicial do equipamento (R$)
Vr – Valor residual do equipamento (10% a 20% de V0)
n – Vida útil em anos
a
jxIJ m
h
rrm Vn
nVVI
2
1)( 0
2. CUSTO DE OPERAÇÃO (ou variáveis)
Englobam: - Combustíveis
- Lubrificantes
- Graxas
- Mão-de-obra e Leis Sociais
- Pneus
- Filtros
2.1. Custos de combustíveis
a– Obtidos diretamente em função da potência (quando não se dispõe de
dados mais precisos)
C = 0,267 x P
Onde: C – consumo de combustível ( l/h)
P – Potência do equipamento (HP)
b– Retirados de tabelas fornecidas por fabricantes:
2.1. CUSTO DE COMBUSTÍVEIS (l/h x HP)
Fator de carga (ou utilização da Potência)
f = ~ 40%
Baixo
f = ~ 55%
Médio
f = ~ 75%
Alto
Compactadores 0,10 0,13 0,15
Tratores de esteira 0,11 0,15 0,18
Carregadeiras de esteira 0,11 0,16 0,20
Carregadeiras de rodas 0,10 0,14 0,19
“Motoescreiper” 0,10 0,14 0,17
Motoniveladoras 0,10 0,14 0,19
Caminhões “fora-de-estrada” 0,05 0,075 0,11
Escavadeiras frontais 0,10 0,15 0,20
C = f x P
Onde: C – consumo de combustível ( l/h)
P – Potência do equipamento (HP)
2.2. CUSTO DE LUBRIFICANTES
Os lubrificantes são usados no Motor, na Transmissão, no Comando Final e no
Sistema Hidráulico. Seu consumo é estimado em tabelas fornecidas por fabricantes.
Equipamento Lubrificantes l/h por HP
TRATORES DE ESTEIRA 0,0014
MOTONIVELADORAS 0,0017
MOTOESCREIPER 0,0011
CARREGADEIRAS DE ESTEIRAS 0,0012
CARREGADEIRAS DE PNEUS 0,0013
MOTOESCREIPER COM 2 MOTORES 0,0010
Caso as condições de trabalho sejam severas, esses consumos devem ser
aumentados em 25% (Ex.: Operação em ambiente de muita poeira)
2.4. CUSTO DE GRAXA
Consumo estimado dado em tabelas fornecidas por fabricantes:
Tratores de esteira 0,002 Kg/h
Carregadeiras de esteira 0,01 Kg/h
Carregadeira de pneus 0,015 Kg/h
Motoescreipers até 25 m3 0,01 Kg/h
Motoniveladoras 0,01 Kg/h
Caminhões fora-de-estrada 0,05 Kg/h
Motoescreipers 0,05 Kg/h
Escavadeiras frontais 0,02 Kg/h
2.5. CUSTO DE FILTROS
Este consumo depende do número das unidades existentes no equipamento e o
período de suas trocas. São, em geral, fornecidos pelos fabricantes.
.............
........................ .................... .................... Total de custos
- 2 - 1.000h Ar secundário
- 1 - 2.000h Ar primário
- 1 - 2.000h Combustível primário
- 4 - 500h Combustível final
- 4 - 500h Sistema hidráulico
- 4 - 500h Transmissões
- 8 - 250h Motor
Total Nº de filtros
por 2.000h
Custo por
unidade
Intervalo
de troca
Filtros
custos
h
CustohoraporCusto
000.2
2.6. CUSTO DE MÃO-DE-OBRA E LEIS SOCIAIS
Cada equipamento exige a dedicação de 1,0 operador e 0,5 ajudante.
Os encargos sociais são estimados em 135% sobre o custo da mão-de-obra.
É uma despesa que ocorre mesmo com a máquina parada.
Zona A
(favorável)
Zona B
(média)
Zona C
(severa)
Motoniveladora
6.000/4.000h
4.000/2.500h
2.500/1.500h
Carregadeiras
4.000/3.000h
3.000/2.000h
2.000/1.000h
“Motoescreipers”
5.000/4.000h
4.000/3.000h
3.000/2.000h
Caminhões “fora-de-
estrada
4.000/3.000h
3.000/2.000h
2.000/1.000h
2.7 CUSTO DE PNEUS
Estimativa da vida útil dos Pneus
3. CUSTO DE MANUTENÇÃO
O custo de manutenção é estimado pela fórmula:
Tomando Vr = 0; n = 5anos e a= 2.000h, temos:
e, finalmente, fazendo k’ = 10k obtém-se:
Onde: Mh – Custo de manutenção horária
k – coeficiente de reparo (tabelado)
V0 – Valor inicial do equipamento
000.10
' 0VxkM h
000.1
0VxkM h
an
Vr-VoKMh
Para tratores de esteiras:
Zona A: K’=0,7
Zona B: K’=0,9
Zona C: K’=1,3
VALORES de K (COEFICIENTE DE REPARO)
000.1
0VxkM h
Condições de operação
Zona A Zona B Zona C
Trator de esteira 0,07 0,09 0,13
“Screiper” rebocado 0,03 0,04 0,06
“Motoescreiper” 0,02 0,09 0,13
Caminhão “fora-de-estrada” 0,06 0,08 0,11
Carregadeira de esteiras 0,07 0,09 0,13
Carregadeira de rodas 0,04 0,06 0,09
Motoniveladora 0,04 0,06 0,09
Compactadores - 0,075 -
4. CUSTO DIRETO (CD)
A soma dos custos de propriedade, de operação e de manutenção é o Custo
Direto, ou seja:
5. BENEFÍCIOS E DESPESAS INDIRETAS (BDI)
Sobre o custo direto devem ser acrescidas despesas com administração,
impostos, publicidade etc. que compõem o BDI, cujo valor gira em torno de 35% do
CD.
6. CUSTO TOTAL
mntopprop CCCCD
CDxCT 35,1
EXEMPLO: Determinar o custo horário de um motoescreiper de capacidade inferior a 25 m3,
com 270HP de potência, admitindo-se a vida útil de 5 anos e a utilização de
2.000h por ano. As condições de uso são médias e o juro anual para
investimento é de 12%.
Sabe-se que a máquina custou R$ 474.000,00 e seu valor residual foi fixado em
15%.
De uma pesquisa de mercado obtiveram-se os seguintes valores de
custo:
Óleo diesel : R$ 1,30/l
Óleo lubrificante: R$ 8,70/l
Graxa : R$ 30,30/K
Filtro de óleo do motor: R$ 100,00/und
Filtro do sistema hidráulico: R$ 40,00/und
Filtro do óleo de transmissão: R$ 60,00/und
Filtro do combustível final: R$ 20,00/und
Filtro do combustível primário: R$ 30,00/und
Filtro de ar primário: R$ 60,00/und
Filtro de ar secundário: R$ 40,00/und
Pneus R$ 15.000,00/und
Operador: R$ 5,00/h
Ajudante: R$ 3,00/h
EXEMPLO:
Calcular o Custo Direto e o Custo Total da hora do motoescreiper do
exemplo anterior, colocado à disposição da obra, mas sem entrar em operação.
SOLUÇÃO:
O custo da máquina parada será a soma das despesas de propriedade e
da mão-de-obra.
CTMP = CDMP + BDI = 1,35 X 68,74 = R$ 92,80/h.
74,68$68,1506,53 RCDpCD MOMP
COMPRA X LOCAÇÃO
A compra de um equipamento será recomendada quando o custo de sua hora
produtiva for inferior ao custo da hora de seu aluguel.
Considerando que o Custo Operacional será o mesmo para o equipamento
alugado ou comprado e chamando L o custo horário do aluguel, teremos:
Adotando os seguintes valores:
a = horas trabalhadas por ano
n = 5 anos (vida útil do equipamento)
Vr = 0 (valor residual do equipamento), teremos:
Custo de Propriedade = C. Depreciação + Juros de Investimento
LCC mntprop
H
VVD r
h
0
a
VVD r
h5
0 a
VDh
02,0
COMPRA X LOCAÇÃO
Juros de Investimento:
Custo de Manutenção:
06,0 VIm
52
150
xVIm
rrm Vn
nVVI
2
1)( 0
a
jVJh 06,0
a
jxIJ m
h
a
jV
a
VC o
oprop 6,0
2,0
000.1
0VxkM h 000.10
10 0VxkM h
a
VxkM h
02
La
Vxk
a
jV
a
V oo
o 2
6,02,0
a
VxkM h
5
10 0
)26,02,0( KjL
Voa
EXEMPLO:
Determinar o número mínimo de horas de utilização por ano para justificar a
compra de um trator de esteiras ao valor de R$ 500.000,00, a juros de 10% a.a.,
cujo custo de locação é L=R$ 150,00/h.
)26,02,0( KjL
Voa
a≤)09,021,06,02,0(150
000.500×+×+
A compra é viável se:
h 1.467≥a
CUSTO UNITÁRIO DO SERVIÇO DE
TERRAPLENAGEM
De um modo geral, o custo será expresso por:
onde:
soma dos custos horários dos equipamentos empregados
é a produção horária da equipe
C = custo unitário do serviço em R$ / m3
h
h
Q
CTC
∑
∑=
hCT
hQ
CUSTO DO MOMENTO DE TRANSPORTE
É dado pela expressão:
onde:
Ct: custo do momento de transporte
Ch: custo horário do equipamento de transporte
Ph: produção horária do equipamento de transporte
d: distância de transporte
dPh
ChCt
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