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7/30/2019 NBR 8475 - Calculo de caminhos de rolamento em base elastica continua para equipamentos de levantamento e movimentao de cargas

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~ALCULOS DOS CAMlMHOS DE ROLAMENTO EM BASE ELkTlCACONTfNUA PARA EQUIPAMENTOS DE LEVANTAMENTOE MOViMENTA~~O DE CARGASProcedimento

04.088N8R 8475ABRm84

1 DBJETIVO1.1 Esta Norma fixa as diretrizes para o calculo dos caminhos de rolamentos embase elastica continua de equ.i-pamento para levantamento e movimentatao -de car_gas, bem coma especifica &to&s construtiws determinando:

a) sol icitaC;o e combinaGGes de sol icitacoes a serem consideradas;b) tolerkcias de tnstalaG:o e montagem:c) ktodos para f ixa&o dos t.rilhos;d) ktsdos para junGaa de tr i 1 hos:e) tipas de trilhos utiliz$dos,

1.2 Esta Norma nzo se apl ica a equipamentos de levantamento de cargas que sedeslocam sobre via5 fgrreas.2 NDRMAS COMPLEMENTARESNa apl ica&o desta Norma 6 necessario consultar:

NBR 6118 - Projeto e exec&o de obras de concrete armado - ProcedimentoNBR 8400 - Calculo de equipamento para levantamento e movimentacao de cargas- ProcedimentoASTM A 1 - Carbon stell tee rails, spec., for

3 S~MBOLOSPara OS efeitos desta.Norma sao adotados OS seguintes simbolos:

At - area da seC;o reta considerada coma a espessura da alma vezes a al turado trilho para resistir ao esforso cortante

b - largura da superficie continua de contato sobre a base elsstica (largura do pat im do tr i 1 ho ou chapa-base)

bl - largura da chapa-base

Origem: ABNT 4:10.01-001/82CB-4 - Corni Brasileiro de Mechica .CE-AlO.01 - Corni& de Estudos de Pontes Rolantes

SISTEMA NACIONAL DE A8NT - As$OClACAO BRASfLElRAMETROLOGIA, NORMALIZACAO

E QUALJDADE INDUSTRIAL DE NORMAS T&NICASa3Pdawerdteve: equipamento de kvantamento.movimentaciio de carpa NBR 3 NORMA BRASILEIRA REGISTRADACDU: 621.874.2:825.143.13.001.24 Takuqrdkolb#nwmdor 18 p6ginas

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b2 - largura do patim do trilhob3 - largura da alma do trilhoE - tidulo de elasticidade do aCoEc - m6dulo de elasticidade de base el6sticae - base dos logaritimos neperianosF - forsa de arrancamento do chumbadorf ck - resistsncia caracterjstica i compressao do concrete a 28 dias (tIPa)f Yk - tensa de escoamento do material do chumbador (MPa)I - designaS;ao geral de moment0 de indrcia

inertia do conjunto trilho e chapa-baselistica da base ou tidulo da fundasao, de,fz - moment0 dek - constante e

Go :inida pela expres

lb - comprimento de ancoragem do chumbador (cm)

.k= 0,4 E; vm

M - moment0 fletor no caminho de rolamento em urn ponto consideradon - nG-r+et-0 inteiroP - pressao sobre a base elasticaQ - esforco de cisal ham ento sobre o caminho de rolamento em urn ponto cons i-

derado9 - carga 1 inear uniformemente distribuidaR - carga tixima vertical de uma rodar - raio do gancho do chumbador5 - espessura da chapa-baset2 - espessura &dia do patim do trilhoV - vao da ponte ou portico rolante, ou guindaste, em metrosX - distsncia horizontal varisvel ao longo do comprimento do caminho de t-0

1amen tox1 - espaGamento maxima entre dois chumbadoresY -,deslocamento vertical do cam.inho do rolamentow - m6dulo de resistgncia do trilhoB - constante definida pela expressao:

b - tensao de f 1 exaoad - ten&o admissivel do material do trilho0 C - tensso composta0 -r tens% de ruptura do tr i 1 ho

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r - tensa de cisalhamentor - tens50 kdia de cisalhamentoem - sngulo de rotacao do caminho de rolamento em urn ponto considerado0 - dizmetro do chumbadorV -. fa tor de segu ranca

4 CONDl@ES GERAIS4.1 OS caminhos de rolamento para equipamento de levantamento e movimentacao decargas, consistem basicamente de tr inhas, chumbadores e batentes.4.1.1 Quando a pressa entre o pat iadmissivel, deve ser instalada uma C

lhos, chapas-base, talas de juncao, casta -

m do trilho e a base elgs.tica for superior ahapa-base corn largura superior a largura do

patim do trilho, para melhor distribuir tal pressso. Tais chapas podem ser continuas ou interrompidas.5 CONDl@ES ESPECl-FICAS5.1 Ca3culo de urn caminho de rolamento sobre base eZ&tiea5.1.1 Premissas bakkas de ca&iloNo desenwlvimento dos ~51~~10s sao adotadas as seguintes premissas b4sicas:a) o caminho de rolamento 6 considerado coma uma viga sobre a base elasti -

cas;b) a intensidade da reacao distribuida continuamente em cada secao e pro

porcional ao afundamento naquela setso;c) OS calculos sao desenvolvidos para a carga de uma tinica roda;d) no case de drias rodas, o principio de superposicao dos efeitos deve

ser util izado.5.1.2 Condi&es de carregamen toNo calculo de caminhos de rolamento para equipamentosde levantamento e movimectacao de cargas, duas cond ic6es cr it icas devem ser .cons ideradas:

a) 16 condicao,- roda afastada.da emenda n& soldada, entre dois trilhos justapostos;

b) 29 condicao,- roda imediatamente antes ou apes a emenda nao soldada, : entre dois

trilhos justapostos.5.1.3 Determina&o dos esfowos atuantes5.1.3.1 Para a primeira condi(;ao de 5.1.2, tern-se para cada ponto considerado:

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a) linha elistica,

Y Rf3=- e -(3x (~0s 13xc sen 6x12kb) rotaCao,

fj=T e -BX sen f3x

c) moment0 f letor,

M = -R emfix (sen Bx - COS (3x148d) esforCo de cisalhamento,

Q=-R .-6X cos Bx2e) press50 sobre a base elast ica,

P - Rf3 .-6x (cos f3x + sen 6x)2b5.1.3.2 Para a segunda condiCao de 5.1.2, as equaC6es em cada ponto sao:

a) linha elastica,

Y = 2 e- cos fixkb) rotaCao,

cl = -2Rg2 .-8xk(cos Bx + sen Bx)

C) moment0 fletor,

M=,A e -BX sen 13x6

d) esfowo de cisal hamento,

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Q = -R e + (sen 6x - COS 6X) (9)

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e) pressao sobre a base elastica,

P = 2RB emBx OS BXbNota: Nesta 29 condicao o cilculo foi desenvolv

de talas de junsao.ido cons i derando a nao ex i s&c ia

5.1.4 Dimensionamento do trilho

(10)

5.1.4.1 As ten&es no trilho sao provenientes dos esforcos de flexso e cisalhamento: Ma) tensao de flexao: o = - w (11)

Qb) ten&o de cisalhamento: em,= - At(12)

*c) tens:0 composta: oc = J 02 + 3 Ti (13)

Nota: A ten&o composta deve ser no tiximo igual 6 tensao de rupturado material do trilho, dividida pelo fator V, conforme Tabela 1.

TABELA 1 -Tens%

Grupo de mecan i smoconforme NBR 8400 1B m 1Am 2m 3m 4m 5mFator de segurancaV 3 3 395 4 495 5

cJc 6 0 CIRad = - V (14)

5.1.4.2 No calculo das tensoes sobre o trilho, pode ser considerada a chapa-ba-se, desde que seja comprovado o nso desl izamento relat ivo entre a chapa e o tr iIho.Nota: No case de caminhos de rolamento retos, as tensoes provenientes dos esfo_

cos longitudinais e transversais que seriam somadas as .tens%es verticaispodem ser desprezadas. Quando apresentarem trechos curves essas tensoesdevem ser examinadas.

5.1.4.3 A verificacao do patim do trilho (ver Figura 1) dew: obedecer:a) tri 1 ho sem chapa-base,

(15)

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b) tri 1 ho corn chapa-base,

(16)

NO-&.X OS esforcos entre roda e trilho e as pressoes dai decorrentes devem sercalculados conforme indicado na NBR 8400.

R

FIGURA 1

5.1.5 Dimensionamento dos chumbadoresOS chumbadores devem ser calculados para resistir ao esforco do atrancamento, devido a tend&cia de levantamento do caminho de rolamento. No dimensionamento devem ser verificadas a tensa na haste e a aderkcia do chumbador ao concrete. OSesforCos atuantes s.50 determinados pela resultante dos esforCos negativos sobreo caminho do rolamento. Sao novamente consideradas as duas condi&es mencionadasem 5.1.3.5.1.5.1 Esforeos sobre OS chmbadores (ver Figuxa,B)Devem obedecer o seguinte:

a) esforGos resul tantes para a 18 condicao,- partindo-se da equasao.para a 1 inha elsstica, coma ,ji foi indicado

em 5.1.3, e determinando OS pontos onde o deslocamento 6 nulo;3 'IT(3x = - + rnr (17)4

X

YRGURA 2

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- o espaGamento ,tiximo entre OS chumbadores deve ser:riXl < -B

- a forsa do arrancamento resul tante i dada por:

F = Ix p.b dx (19)- resol vendo a equatao ( 19) dentro. dos l.imites de

n=Oen = 1, tern-se pa ra o ca so de uma Gn ica roda :F = 0,035 R

- utilizando-se dois chumbadores Segundo uma mesma seGaosal :F = ,35 R2

(18)

i.ntegraGao

(20)

transver(21)

b) esforGo resultante para 2a condisao,- partindo-se da equa&?io da 1 inha elastica e determinando OS 1 imi_

tes de integraC% correspondentes aos pontos de deslocamento nuloproximos de carga, e resolvendo a equaCao (19) dentro desses 1 imites, obtem-se, para o case de uma iinica roda:

F = 0,22 R (22)- ut i 1 i zando-se do is chumbadores Segundo uma mesma sec;ao transver

sal :F = 0,ll

- entretanto, para valorescai aos mesmos niveis das&o) .

R (23)de x > 3ir28

o esforso de arrancamentocondiG6es para a viga inf inita (18 condip

5.1.5.2 Tens&s admisszueis5.1.5.2.1 No case de serem utilizados trilhos continues a equaG5o (20) 6 validapara toda a extensao do caminho de rolamento.5.1.5.2.2 No case de trilhos corn emendas OS chumbadores devem ser id$nticos aolongo de todo o caminho de rolamento e, para tanto, a equa&o (22) deve ser aplicada.5.1.5.2.3 Em ambos OS cases, a sesio reta do chumbador deve ser dimensionada 5trasS0 simples. A tensso admissivel 6 l/3 da tens50 de ruptura do material dochumbador.

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C6pia impressa pelo Sistema CENWIN8 NBR 8475/1984 .5.1.5.3 Dete~minac~o do comprimento de ancoragem de chunbadores (ver Figuras 3

e 4)0 comprimento de ancoragem, ou comprimento embutido no concrete, 6 dado pelas ezpressoesl:

a) sem gancho,

lb = 0,2858 . ti.f,kJf,k

FIGURA 3

b) corn gancho,

lb = 0,2858 . 0 . fvk - 15 0Jfck

(24

(25)

FIGURA 4Nota: Em qualquer case lb n5o deve ser inferior a 10 cm ou a 10 0, o que. .for

maior.5.2 ToZ&ncias

.5.2.1 As tolersncias especificadas neste item, sso .v


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tiveis para construca0 civil , as tolerkcias devem ser atendidas na medida emque o period0 de utilizacao e as condic6es locais assim o permitirem. Neste ;lti

deo case, OS desvios em relacao 5s especificacoes abaixo, devem ser decididoscomum acordo entre fabricante e cliente.

, fitas mgtricas e outros instrumentos utilizados para as.2.1.1 As escalasdic6es devem ser caAs leituras obtidastre a temperatura e

1 ibrados por entidade competente e of icialmente reconhecida.devem ser corrig idas, levando em consideracao diferencas ea temperatura em que o instrument0 foi aferido.

me:

5.2.1.2 As toler%cias devem ser periodicamente verificadas ao longo d,-, utiliza-550 do equipamento.

5.2.2 Desvios na dimensso do tie (ver Figura 5). OS maiores desvios (dv) permitidos para a dimensao do 60 (V) sao os.seguintes:a) para V I 15 m dv = + 3 mm;b) para V > 15 m dv = + [3 + 0,25 (V - 15)l mm;c) entretanto, para o case em que V 7 15 m, o desvio tiximo dv nao pode

exceder a + 25 mm.

e v ,+ dv t

FIGURA 5

5.2.2.1 Se forem previstos rolos guia em apenas urn dos trilhos, a tolerzncia psra o trilho em que nao houver rolos guia, pode ser t&s vezes superior 2s indicadas acima, pot-em nao deve exceder a 25 mm.5.2.3 Destio lateral dos triZhos5.2.3.1 Desuio ZateraZ totalNo comprimento total do caminho de rolamento, a tolersncia -tixima lateral paracada trilho, Segundo uma linha reta passando pela linha de centro do trilho, 6de f 10 mm.

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Copia impressa pelo Sistema CENWINld N8R8475119845.2.3.2 FZecha da curvztura horizontal (WP Figu~vr 6)A curvatura horizontal Segundo o eixo longitudinal de cada trilho nao deve seruma f lecha super ior a 5 1 mm, onde a corda correspondente, tomada em qua l.quertrecho do trilho, deve ser de 2 m.

IZ ImmA-----

f, --.-a---- --

m 7FIGURA 6

5.2.3.2.1 Para equipamentos guiados em ambos OS lados do 60 por rolos horizoltais, OS valores acima sao Ml+dos tambern para as superficies laterais do bole-to do trilho onde atuam OS rolos.5.2.3.2.2 No case dos equipamentos guiados em apenas urn dos lados, OS requisitos para o trilho que serve de guia podem ser menos rigorosos, estabelecidos decomum acordo entre o fabricante e o cliente.5.2.4 Des& no nivelamento dos trilhos5.2.4.1 XveZamento do topo do trillho0 maior desvio permissive1 para a cota do topo do trilho 6 de + 1.0 mm, referido6 cota nominal teorica. 0 desnivel tiximo permitido entre OS trilhos de ambos OSlados do vao, medidos em urn mesmo plano perpendicular ao caminho de rolamento,6 de 10 mm.

5.2.4.2 FZecha da curvatura verticalA flecha da curvatura do desnivelamento, Segundo urn plano vertical que con tenhao eixo do trilho, nso deve exceder a 5 2 mm em cada trecho do trilho, sendo quea corda corresp0ndent.e a essa flecha deve ser de 2 m.5.2.4.3 IncZinaca"o do boZetoA inclinacao da face superior do boleto de cada trilho nso deve exceder aos seguintes valores, comparados corn a posicao horizontal teoricat

a) longitudinalmente 0,3%;b) transversalmente (ver Figura 7) 0,3%.

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FIGURA 7

5.2.5 Desvio nas emendusNas emendas, o desvio tiximo permitido entre cada extremidade de trilho, tantohorizontal corn0 verticalmente, nao deve ser superior a 1 mm.5.3 M&odo para fixa&o dos triZhosOS trilhos dos caminhos de rolamento dos equipamentos para lewntamento e movi_mentacso de ca rgas, estao sujeitos a sol icitacoes verticais, longitudinais etransversais. OS ktodos de f ixacao devem levar em conta tais sol icitacoes, deforma que OS tri 1 hos mantenham sua estabi 1 idade., qua i squer que sejam as cond i-c6es de operacao previstas para o equipamento. A locacao dos chumbadores e seudimensionamento devem ser calculados conforme prescrito em 5.1.5.5.3.1 Fkca&io dos trilhos continues5.3.1.1 A fixacao do trilho continua 6 menos probletitica que a do trilho em seGoes, visto que pode ser identificado a urn sistema hiperestatico, onde cada secao soldada 6 parte integrante de uma peca iinica, suposta inf initamente longa.Neste case o trilho nao deve ser fixado rigidamente a viga suporte. Pelo contririo, o trilho deve ter a possibilidade de se expandir termicamente, independendo da dilatacao da viga suporte. As f ixacoes terzo a final idade de evitar a flambagem vertical, lateral e tombamento .do trilho, entretanto sem levar em consideracao as juntas de dilatacaoexistentes na viga suporte.5.3.1.2 0 perfil basic0 de fixacao recomendado, bem coma suas folgas mi!iximas esGo indicados na Figura 8. As tolersncias devem ser campativeis corn as to1 er^an-cias indicadas em 5.2.

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- folga lateral msxima A = 6 y-n- folga vertical &xima B = 3 mm- folga entre o furo da castanha e do di&netro do chumbador - 0,l 0

FIGURA 8

5.3.1.3 A largura minima da castanha, medida paralelamente ao comprimento : dotrilho deve ser 2,s 0 e sua inclinacao deve ser idlentica 5 do kgulo do pat imdo trilho.5.1.1.4 A distzncia entre as pontas do trilho em ambas as extremidades do cami-nho de rolamento e seu re,spectiw batente, deve ser calculada em funcao do cornprimento total do caminho de rolamento, do coeficiente de expansao t&t-mica dotrilho e do diferencial msximo de temperatura previsto ocorrer no local de instalacao do caminho de rolamento. Em qualquer case entretanto, esta folga 60 deveser inferior a 75 mm em cada extremidade.5.3.2 Fixaea"o dos triZhos em sec6es5.3.2.1 0 trilho em se&es, contrariamente ao trilho continua, deve ter cada secao firmemente fixada as chapas-base atrav& de castanhas.5.3.2.2 As castanhas devem exercer press50 sobre o patim do trilho, de forma agarantir urn contato efetivo.5.3.2.3 0 tipo de fixacao recomendado esta indicado na Figura 9.

5.3.2.4 A folga ,msxima entre o furo da castanha e.o digmetro do chumbador deveser de 0,l 0.5.3.2.5 A largura minima da castanha, medida paralelamente ao comprimento dotrilho, deve ser 2,s 0.

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FIGURA 9

5.3.3 Caso particuZar - triZhos fabricados de barras quad&adasNo case em que sao utilizados trilhos fabricados de barras quadradas, conformeindicado na Figura 10, a f ixacao recomendada 6 a soldagem 5 chapa-base.

FIGURA 10

5.4 Mitodos para jun&s de trilhos5.4.1 TriZhos corn jun&s soZdadasAs emendas soldadas asseguram translacao mais suave do equipamento, evitando OSchoques oriundos da passagem das rodas sobre as folgas existentes entre as diver -sas sec6es de trilhos, entretanto apresentam coma inconveniente a dificuldade nasoldagem e a preparacao das pontas de cada secao para soldagem. A preparacao dajuncao deve ser executada conforme indicado na Figura 11.5.4.2 TriZhcs corn talus de juncZ0As duas secoes devem ser rigidamente acopladas por meio de talas de jun&o. A fu-racao dos trilhos e das talas devem obedecer 5 padronizacao correspondente paracada tipo de trilho produzidos pelas usinas siderirgicas. As sec6es de trilho devem ser cortadas a 45 ou a 90. A folga entre as secoes, medidas perpenducilar-mente ao plano do torte, nao deve ser superior a 3 mm (ver Figura 12).

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I -f-IGURA 11

FIGURA 12

5.4.3 Juntas de ditata&ioA 1 inha de centro das emendas deve estar no minima a 150 mm da 1 inha de cent roda junta de dilataCso. OS parafusos das talas de jun&o devem ser f irmemente 5pertados somente em uma das seG6es, na se&o adjacente, OS parafusos devem terurn aperto tal que permita o desl izamnto entre a tala e o trilho. Nesta seGao, atala deve ter furos tais que possibilite esse deslizamento. OS trilhos devem sercortados a 45 e a folga entie as sesoes deve ser no tiximo de 4;s mm (ver Figu-ra 13.).

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Parafusos

FIGURA 13

5.5 Tipos de trilhos utiZizadm5.5.1 kkterial dos triZhos5.5.1.1 Exceto em cases expl ici tamente ressal vados, o material dos trilhos deveestar de acordo corn a ASTM A 1, ou similar.5.5.1.2 0 teor do carbon0 deve variar entre (0,37 e 0,85)%, 0 tear de mangangs,principal element0 1 iga, deve variar entre (C),55 e 1,75)%.5.5.1.3 A dureza Brine1 1 deve ser no minima 210.5.5.2 Escolha do trilhoA escolha do tipo de trilho deve ser feita levando em consideracao a pressso entre roda e trilho, pressao entre trilho e base de assentamento e as caracteristicas geometricas da secao do trilho conforme a NBR 8400.5.5.3A Tabedos no

Tipos de trilhola 2 indica OS par%netros pr

Brasil para equipamentos deincipais de alguns tipos de trilhos util iza-

levantamento e movimentacao de cargas.

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TABE LA 2 - Parhetros pritipais dos MhosTipo detrill-w Espessu M&h10 dra day~resistGn~ '~~~~~I 'r6?aasAl tura Largura Largura Largura.to.tii 1 do do efet i va

patim boleto doboleto(mm) (mm) (mm) (mm)

98 98 54 43

alma cia da s1

cia - se&o$50 Eixo X-XEixo X-X(mm) I (cm3) (cm41 (a+)

TR 25 11 I 87 I 4.15 I 31,61113 I 113 ( 61 1 51 13 1 129,s 1 7o3,g 1 408R 32

7% 37 122 I 122 1 63 1 52 14 1 1623 1 951,s 1 4729TR 45 143 I 130 1 65 1 '52TR 50 152 I 137 1 68 1 .56-.TR 57 168 1 140 1 69 1 54 16 1 360,7 1 2730 1 72,65TR 68 186 I 152 1 75 I 54 18 1 463,8 1 3950 1 86,12104 CR 127 I 127 1 64 ( 53 25 I 221 I 1242 I ~~~~6,45135 CR 146 I 132 1 76 .I 61 32 I 2% 1 2105,7 ( 8s,94171 CR '.52 152 102 89

1 152 200 102 8832 I 400 I 3055 I 108,45

175 CR 38 I 382 I 2923 I 110,45A 75 45 I 109 I 545 I 72,lO5 200 75 591i .95 200 100 80100 60 I 170 I 886 .I 900

72 I 249 I 1419 I 12g,oo120MRS 87

105 220 120 100152 152 102 83 35 I 400 I 3068 I 111,28

MRS 125 40 I 681 I 6225 I 160,2580 180 120 108135 140 100 89 32 I 294 I 2000 I 93,39R 73CR 100 1 150 I 155 120 109 39 432 3270 w,69

IMPRESSA NA ABNT - RIO DE JANEIRO

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