NBR 8475-1964 Calculo de caminhos de rolamento em base elastica continua para equipamentos de...

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~ALCULOS DOS CAMlMHOS DE ROLAMENTO EM BASE ELkTlCA CONTfNUA PARA EQUIPAMENTOS DE LEVANTAMENTO

E MOViMENTA~~O DE CARGAS

Procedimento

04.088

N8R 8475

ABRm84

1 DBJETIVO

1.1 Esta Norma fixa as diretrizes para o calculo dos caminhos de rolamentos em

base elastica continua de equ.i-pamento para levantamento e movimentatao -de car _

gas, bem coma especifica &to&s construtiws de’terminando:

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 se

deslocam sobre via5 fgrreas.

2 NDRMAS COMPLEMENTARES

Na apl ica&o desta Norma 6 necessario consultar:

NBR 6118 - Projeto e exec&o de obras de concrete armado - Procedimento

NBR 8400 - Calculo de equipamento para levantamento e movimentaca”o de cargas

- Procedimento

ASTM A 1 - Carbon stell tee rails, spec., for

3 S~MBOLOS

Para OS efeitos desta.Norma sao adotados OS seguintes simbolos:

At - a’rea da seC;o reta considerada coma a espessura da alma vezes a al tura

do trilho para resistir ao esforso cortante

b - largura da superficie continua de contato sobre a base elsstica (largu

ra do pat im do tr i 1 ho ou chapa-base)

bl - largura da chapa-base

Origem: ABNT 4:10.01-001/82 CB-4 - Corni Brasileiro de Mechica

. .

CE-AlO.01 - Corni& de Estudos de Pontes Rolantes

SISTEMA NACIONAL DE A8NT - As$OClACAO BRASfLElRA METROLOGIA, NORMALIZACAO

E QUALJDADE INDUSTRIAL DE NORMAS T&NICAS

a3

Pdawerdteve: equipamento de kvantamento. movimentaciio de carpa NBR 3 NORMA BRASILEIRA REGISTRADA

CDU: 621.874.2:825.143.13.001.24 Takuqrdkolb#nwmdor 18 p6ginas

Copia impressa pelo Sistema CENWIN

2’ NBR 8475/1984

b2 - largura do patim do trilho

b3 - largura da alma do trilho

E - tidulo de elasticidade do aCo

Ec - m6dulo de elasticidade de base el6stica

‘e - base dos logaritimos neperianos

F - forsa de arrancamento do chumbador

f ck

- resistsncia caracterjstica i compressao do concrete a 28 dias (tIPa)

f Yk

- tensa” de escoamento do material do chumbador (MPa)

I - designaS;a”o geral de moment0 de indrcia

inertia do conjunto trilho e chapa-base

listica da base ou tidulo da fundasao, de,f ‘z - moment0 de

k - 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 considerado

n - nG-r+et-0 inteiro

P - pressa”o sobre a base elastica

Q - esforco de cisal hamento sobre o caminho de rolamento em urn ponto cons i - derado

9 - carga 1 inear uniformemente distribuida

R - carga tixima vertical de uma roda

r - raio do gancho do chumbador

5 - espessura da chapa-base

t2 - espessura &dia do patim do trilho

V - vao da ponte ou portico rolante, ou guindaste, em metros

X - distsncia horizontal varisvel ao longo do comprimento do caminho de t-0

1 amen to

x1 - espaGamento maxima entre dois chumbadores

Y -,deslocamento vertical do cam.inho do rolamento

w - m6dulo de resistgncia do trilho

B - constante definida pela expressa”o:

b - tensao de f 1 exao

‘ad - ten&o admissivel do material do trilho

0 C

- tensso composta

0 - r

tens% de ruptura do tr i 1 ho


NM 9475/1994 3

r - tensa” de cisalhamento

r - tens50 kdia de cisalhamento

em - sngulo de rotaca”o do caminho de rolamento em urn ponto considerado

0 - dizmetro do chumbador

V -. fa tor de segu ranca

4 CONDl@ES GERAIS

4.1 OS caminhos de rolamento para equipamento de levantamento e movimentacao de

cargas, consistem basicamente de tr i

nhas, chumbadores e batentes.

4.1.1 Quando a pressa” entre o pat i

admissivel, deve ser instalada uma C

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

m do tri’lho e a base elgs.tica for superior a

hapa-base corn largura superior a largura do

patim do trilho, para melhor distribuir tal pressso. Tais chapas podem ser conti

nuas ou interrompidas.

5 CONDl@ES ESPECl-FICAS

5.1 Ca3culo de urn caminho de rolamento sobre base eZ&tiea

5.1.1 Premissas bakkas de ca&ilo

No 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 to

No calculo de caminhos de rolamento para equipamentosde levantamento e movimec

tacao 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 condica”o,

- roda imediatamente antes ou apes a emenda na”o soldada, : entre dois

trilhos justapostos.

5.1.3 Determina&o dos esfowos atuantes

5.1.3.1 Para a primeira condi(;a”o de 5.1.2, tern-se para cada ponto considerado:


4

a) linha elistica,

Y Rf3 =- e -(3x (~0s 13x c sen 6x1 2k

b) rotaCa”o,

fj=T e -BX sen f3x

c) moment0 f letor,

M = -R emfix (sen Bx - COS (3x1

48

d) esforCo de cisalhamento,

Q=-R .-6X cos Bx 2

e) press50 sobre a base elast ica,

P - Rf3 .-6x (cos f3x + sen 6x)

2b

5.1.3.2 Para a segunda condiCao de 5.1.2, as equaC6es em cada ponto sao:

a) linha elastica,

Y = 2 e-” cos fix k

b) rotaCa”o,

cl = -2Rg2 .-8x

k’ (cos Bx + sen Bx)

C) moment0 fletor,

M=,A e -BX sen 13x 6

d) esfowo de cisal hamento,

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Q = -R e +’ (sen 6x - COS 6X) (9)


NBR 9475/1984 5

e) pressao sobre a base elastica,

P = 2RB emBx COS BX

b

Nota: Nesta 29 condica”o o cilculo foi desenvolv

de talas de junsa”o.

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 sa”o provenientes dos esforcos de flexso e cisalha

mento: M

a) tensao de flexao: o = - w

(11)

Q b) 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 ruptura

do material do trilho, dividida pelo fator V, conforme Tabela 1.

TABELA 1 -Tens%

Grupo de mecan i smo conforme NBR 8400

1B m 1Am 2m 3m 4m 5m

Fator de seguranca V 3 3 395 4 495 5

cJc 6 0 CIR

ad = - 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 i

Iho.

Nota: No case de caminhos de rolamento retos, as tensoes provenientes dos esfo_

cos longitudinais e transversais que seriam somadas as .tens%es verticais

podem ser desprezadas. Quando apresentarem trechos curves essas tensoes

devem ser examinadas.

5.1.4.3 A verificaca”o do patim do trilho (ver Figura 1) dew: obedecer:

a) tri 1 ho sem chapa-base,

(15)


6 NB R 6475/l 964 .

b) tri 1 ho corn chapa-base,

(16)

NO-&.X OS esforcos entre roda e trilho e as pressoes dai decorrentes devem ser

calculados conforme indicado na NBR 8400.

R

FIGURA 1

5.1.5 Dimensionamento dos chumbadores OS chumbadores devem ser calculados para resistir ao esforco do atrancamento, de

vido a tend&cia de levantamento do caminho de rolamento. No dimensionamento de

vem ser verificadas a tensa” na haste e a aderkcia do chumbador ao concrete. OS

esforCos atuantes s.50 determinados pela resultante dos esforCos negativos sobre

o caminho do rolamento. Sa”o novamente consideradas as duas condi&es mencionadas

em 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

Y

RGURA 2


NBR 9475/1994 7

- o espaGamento ,tiximo entre OS chumbadores deve ser:

ri Xl < -

B

- a forsa do arrancamento resul tante i dada por:

F = Ix p.b dx (19)

- resol vendo a equata”o ( 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 seGa”o

sal :

F = ‘,‘35 R

2

(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 nulo

proximos de carga, e resolvendo a equaCao (19) dentro desses 1 imi

tes, 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;a”o transver

sal :

F = 0,ll

- entretanto, para valores

cai aos mesmos niveis das

&o) .

R (23)

de x > 3ir 28’

o esforso de arrancamento

condiG6es para a viga inf inita (18 condip

5.1.5.2 Tens&s admissz’ueis

5.1.5.2.1 No case de serem utilizados trilhos continues a equaG5o (20) 6 valida

para toda a extensao do caminho de rolamento.

5.1.5.2.2 No case de trilhos corn emendas OS chumbadores devem ser id$nticos ao

longo de todo o caminho de rolamento e, para tanto, a equa&o (22) deve ser apli

cada.

5.1.5.2.3 Em ambos OS cases, a sesio reta do chumbador deve ser dimensionada 5

trasS0 simples. A tensso admissivel 6 l/3 da tens50 de ruptura do material do

chumbador.


8 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 ez

pressoesl:

a) sem gancho,

lb = 0,2858 . ti.f,k

Jf,k

FIGURA 3

b) corn gancho,

lb = 0,2858 . 0 . fvk

- 15 0

Jfck

(2’4

(25)

FIGURA 4

Nota: 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<l idas para pontes e .porti -

cos rolantes e guindastes em geral, considerados coma equipamentos pe rmanen tes .

Para equipamentos instalados em regime temporSrio, coma por exemplo guindastes

’ Para outras formas construtivas, consultar a NBR 6118 e a 1 iteratura especia - 1 izada.


NBR 8475/l 984 9

tiveis para construca”0 civil , as tolerkcias devem ser atendidas na medida em

que o period0 de utilizaca”o e as condic6es locais assim o permitirem. Neste ;lti

de mo case, OS desvios em relacao 5s especificacoes abaixo, devem ser decididos

comum acordo entre fabricante e cliente.

, fitas mgtricas e outros instrumentos utilizados para as 5.2.1.1 As escalas

dic6es devem ser ca

As leituras obtidas

tre a temperatura e

1 ibrados por entidade competente e of icialmente reconhecida.

devem ser corrig idas, levando em consideracao diferencas e”

a 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) permi

tidos para a dimensa”o 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 ps

ra o trilho em que nao houver rolos guia, pode ser t&s vezes superior 2s indica

das acima, pot-em nao deve exceder a 25 mm.

5.2.3 Destio lateral dos triZhos

5.2.3.1 Desuio ZateraZ total No comprimento total do caminho de rolamento, a tolersncia -tixima lateral para

cada trilho, Segundo uma linha reta passando pela linha de centro do trilho, 6

de f 10 mm.


ld N8R847511984

5.2.3.2 FZecha da curvztura horizontal (WP Figu~vr 6)

A curvatura horizontal Segundo o eixo longitudinal de cada trilho nao deve ser

uma f lecha super ior a 5’ 1 mm, onde a corda correspondente, tomada em qua l.quer

trecho do trilho, deve ser de 2 m.

I Z Imm

A-----

f, --.

-a---- --

m 7

FIGURA 6

5.2.3.2.1 Para equipamentos guiados em ambos OS lados do 60 por rolos horizol

tais, OS valores acima sa”o 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 requisi

tos para o trilho que serve de guia podem ser menos rigorosos, estabelecidos de

comum acordo entre o fabricante e o cliente.

5.2.4 Des& no nivelamento dos trilhos

5.2.4.1 XveZamento do topo do trillho 0 maior desvio permissive1 para a cota do topo do trilho 6 de + 1.0 mm, referido

6 cota nominal teorica. 0 desnivel tiximo permitido entre OS trilhos de ambos OS

lados do vao, medidos em urn mesmo plano perpendicular ao caminho de rolamento,

6 de 10 mm.

5.2.4.2 FZecha da curvatura vertical

A flecha da curvatura do desnivelamento, Segundo urn plano vertical que con tenha

o eixo do trilho, nso deve exceder a 5 2 mm em cada trecho do trilho, sendo que

a corda corresp0ndent.e a essa flecha deve ser de 2 m.

5.2.4.3 IncZinaca"o do boZeto A inclinacao da face superior do boleto de cada trilho nso deve exceder aos se

guintes valores, comparados corn a posica”o horizontal teoricat

a) longitudinalmente 0,3%;

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


FIGURA 7

5.2.5 Desvio nas emendus Nas emendas, o desvio tiximo permitido entre cada extremidade de trilho, tanto

horizontal corn0 verticalmente, na”o deve ser superior a 1 mm.

5.3 M&odo para fixa&o dos triZhos OS trilhos dos caminhos de rolamento dos equipamentos para lewntamento e movi _

mentacso de ca rgas, esta”o sujeitos a sol icitacoes verticais, longitudinais e

transversais. OS ktodos de f ixacao devem levar em conta tais sol icitacoes, de

forma que OS tri 1 hos mantenham sua estabi 1 idade., qua i squer que sejam as cond i -

c6es de operaca”o previstas para o equipamento. A locacao dos chumbadores e seu

dimensionamento devem ser calculados conforme prescrito em 5.1.5.

5.3.1 Fkca&io dos trilhos continues

5.3.1.1 A fixaca”o do trilho continua 6 menos probletitica que a do trilho em se

Goes, visto que pode ser identificado a urn sistema hiperestatico, onde cada se

ca”o 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 contri

rio, o trilho deve ter a possibilidade de se expandir termicamente, independen

do da dilataca”o da viga suporte. As f ixacoes terzo a final idade de evitar a flam

bagem vertical, lateral e tombamento .do trilho, entretanto sem levar em conside

raca”o as juntas de dilatacao’existentes na viga suporte.

5.3.1.2 0 perfil basic0 de fixaca”o recomendado, bem coma suas folgas mi!iximas es

Go indicados na Figura 8. As tolersncias devem ser campativeis corn as to1 er^an -

cias indicadas em 5.2.


- 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 : do

trilho deve ser 2,s 0 e sua inclinacao deve ser idlentica 5 do kgulo do pat im

do 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 corn _

primento total do caminho de rolamento, do coeficiente de expansa”o t&t-mica do

trilho e do diferencial msximo de temperatura previsto ocorrer no local de insta

lacao do caminho de rolamento. Em qualquer case entretanto, esta folga 60 deve

ser inferior a 75 mm em cada extremidade.

5.3.2 Fixaea"o dos triZhos em sec6es

5.3.2.1 0 trilho em se&es, contrariamente ao trilho continua, deve ter cada se

cao firmemente fixada as chapas-base atrav& de castanhas.

5.3.2.2 As castanhas devem exercer press50 sobre o patim do trilho, de forma a

garantir 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 deve

ser de 0,l 0.

5.3.2.5 A largura minima da castanha, medida paralelamente ao comprimento do

trilho, deve ser 2,s 0.


FIGURA 9

5.3.3 Caso particuZar - triZhos fabricados de barras quad&adas

No case em que sao utilizados trilhos fabricados de barras quadradas, conforme

indicado na Figura 10, a f ixaca”o recomendada 6 a soldagem 5 chapa-base.

FIGURA 10

5.4 Mitodos para jun&s de trilhos

5.4.1 TriZhos corn jun&s soZdadas

As emendas soldadas asseguram translaca”o mais suave do equipamento, evitando OS

choques oriundos da passagem das rodas sobre as folgas existentes entre as diver -

sas sec6es de trilhos, entretanto apresentam coma inconveniente a dificuldade na

soldagem e a preparacao das pontas de cada secao para soldagem. A preparacao da

juncao deve ser executada’ conforme indicado na Figura 11.

5.4.2 TriZhcs corn talus de juncZ0

As duas secoes devem ser rigidamente acopladas por meio de talas de jun&o. A fu-

raca”o dos trilhos e das talas devem obedecer 5 padronizacao correspondente para

cada tipo de trilho produzidos pelas usinas siderirgicas. As sec6es de trilho de

vem ser cortadas a 45’ ou a 90°. A folga entre as secoes, medidas perpenducilar-

mente ao plano do torte, na”o deve ser superior a 3 mm (ver Figura 12).


14 NBR 8475/19$4 .

I -f- FIGURA 11

FIGURA 12

5.4.3 Juntas de ditata&io

A 1 inha de centro das emendas deve estar no minima a 150 mm da 1 inha de cent ro

da junta de dilataCso. OS parafusos das talas de jun&o devem ser f irmemente 5

pertados somente em uma das seG6es, na se&o adjacente, OS parafusos devem ter

urn aperto tal que permita o desl izamnto entre a tala e o trilho. Nesta seGa”o, a

tala deve ter furos tais que possibilite esse deslizamento. OS trilhos devem ser

cortados a 45’ e a folga entie as sesoes deve ser no tiximo de 4;s mm (ver Figu -

ra 13.).


Parafusos

FIGURA 13

5.5 Tipos de trilhos utiZizadm

5.5.1 kkterial dos triZhos

5.5.1.1 Exceto em cases expl ici tamente ressal vados, o material dos trilhos deve

estar 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 trilho

A escolha do tipo de trilho deve ser feita levando em consideracao a pressso en -

tre roda e trilho, pressao entre trilho e base de assentamento e as caracteristi

cas geometricas da seca”o do trilho conforme a NBR 8400.

5.5.3

A Tabe

dos no

Tipos de trilho

la 2 indica OS par%netros pr

Brasil para equipamentos de

incipais de alguns tipos de trilhos util iza -

levantamento e movimentacao de cargas.


16 NBR 8475/1984

TABE LA 2 - Parhetros pritipais dos Mhos

Tipo de trill-w

Espessu M&h10 d ra day~resistGn~ '~~~~~I 'r6?aas

Al tura Largura Largura Largura .to.tii 1 do do efet i va

patim boleto do boleto

(mm) (mm) (mm) (mm)

98 98 54 43

alma cia da s

1

cia - se&o $50 Eixo X-X Eixo X-X

(mm) I (cm3) I (cm41 I (a+) TR 25 11

I 87 I 4.1 5

I 31,61

113 I 113 ( 61 1 51 13 1 129,s 1 7o3,g 1 408 TR 32

7% 37 122 I 122 1 63 1 52 14 1 1623 1 951,s 1 4729

TR 45 143 I 130 1 65 1 '52

TR 50 152 I 137 1 68 1 .56-.

TR 57 168 1 140 1 69 1 54 16 1 360,7 1 2730 1 72,65

TR 68 186 I 152 1 75 I 54 18 1 463,8 1 3950 1 86,12

104 CR 127 I 127 1 64 ( 53 25 I 221 I 1242 I ~~~~ 66,45

135 CR 146 I 132 1 76 .I 61 32 I 2% 1 2105,7 ( 8s,94

171 CR '. 152 152 102 89

1 152 200 102 88

32 I 400 I 3055 I 108,45

175 CR 38 I 382 I 2923 I 110,45

A 75 45 I 109 I 545 I 72,lO 85 200 75 59 1 i .95 200 100 80 A 100 60 I 170 I 886 .I 900

72 I 249 I 1419 I 12g,oo A 120

MRS 87

105 220 120 100

152 152 102 83 35 I 400 I 3068 I 111,28

MRS 125 40 I 681 I 6225 I 160,25 180 180 120 108

135 140 100 89 32 I 294 I 2000 I 93,39 CR 73

CR 100 1 150 I

155 120 109 39 432 3270 w,69

IMPRESSA NA ABNT - RIO DE JANEIRO

NBR 8475-1964 Calculo de caminhos de rolamento em base elastica continua para equipamentos de...

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