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VIGAS DE ROLAMENTO
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PONTE ROLANTE
Viga de rolamento
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PONTE ROLANTE - EXEMPLOS
em viga nica
em viga dupla
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PONTE ROLANTE TIPOS DE COMANDO
Controle pendente
Controle remoto
Cabine
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PONTE ROLANTE
Componentes do sistema de elevao e transporte
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VIGAS DE ROLAMENTO
Sees transversais tpicas
HT a fora proveniente da acelerao/frenagem do trole
HL a fora proveniente da acelerao/frenagem da ponte
(excentricidade acidental)
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Solicitao:
- flexo no plano vertical- flexo no plano horizontal- toro
Alternativas de projeto:
1 - sem sistema deconteno lateral
2 com sistema de conteno lateral(viga de frenagem)
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VIGAS DE ROLAMENTO - AES
Permanentes: peso prprio da viga de rolamento, trilho, acessrios defixao dos trilhos e viga de frenagem
Variveis: ponte rolante (peso total da ponte incluindo trole edispositivos de iamento) mais carga iada
Trata-se de uma ao dinmica, portanto deve ser majorada
por um coeficiente de impacto ()(ABNT NBR 8800:2008 B.4.4)
= 1,25 para pontes rolantes comandadas de uma cabine
= 1,10 para pontes rolantes comandadas por controlependente ou controle remoto
Foras horizontais decorrentes da movimentao do trole e da ponte
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VIGAS DE ROLAMENTO - AES
Variveis: foras horizontais decorrentes damovimentao do trole e da ponte(ABNT NBR 8800:2008 B.7.2)
Fora transversal ao caminho de rolamento (HT):
proveniente da movimentao do trole
Para pontes rolantes comandadas por controle pendente ou
controle remoto, a fora transversal ao caminho de rolamento
a ser aplicada no topo do trilho, de cada lado, deve ser igual a
10% da soma da carga iada com o peso do trole e dosdispositivos de iamento
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VIGAS DE ROLAMENTO - AES
Variveis: foras horizontais decorrentes damovimentao do trole e da ponte(ABNT NBR 8800:2008 B.7.2)
Fora longitudinal ao caminho de rolamento (HL):
proveniente da movimentao da ponte
A fora longitudinal ao caminho de rolamento, a ser aplicada
no topo do trilho, de cada lado, deve ser igual a 10% da soma
das cargas verticais mximas das rodas (no majoradaspelo impacto)
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VIGAS DE ROLAMENTO - VERIFICAES
Estados-limites ltimos
- momento fletor
- fora cortante
- foras localizadas
- fadiga (aes com grande nmero de ciclos)
Escoamento local da alma (web local yielding)
Enrugamento da alma (web crippling)
Flambagem lateral da alma (web sidesway buckling)
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VIGAS DE ROLAMENTO - VERIFICAES
Foras localizadas (ABNT NBR 8800:2008 5.7)
Escoamento local da alma (web local yielding)ABNT NBR 8800:2008 5.7.3
1
1,10( )w w y
Rda
t fF
w
2( )w T fsh t
Para vigas de rolamento adota-se = 45 , portanto:
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VIGAS DE ROLAMENTO - VERIFICAES
Foras localizadas (ABNT NBR 8800:2008 5.7)
Escoamento local da alma (web local yielding)ABNT NBR 8800:2008 5.7.3
1
1,10( )w w y
Rda
t fF
w
2( )w T fsh t
Para vigas de rolamento adota-se = 45 , portanto:
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VIGAS DE ROLAMENTO - VERIFICAES
Foras localizadas (ABNT NBR 8800:2008 5.7)
Enrugamento da alma (web crippling)ABNT NBR 8800:2008 5.7.4
Fora concentrada (reao de apoio)
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Para = 45 resulta
2n Th
(web crippling)
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VIGAS DE ROLAMENTO - VERIFICAES
Foras localizadas (ABNT NBR 8800:2008 5.7)
Flambagem lateral da alma (web sidesway buckling)ABNT NBR 8800:2008 5.7.5
A viga de frenagem restringe o movimento
lateral relativo entre as mesas
Fenmeno associado ao movimento lateral relativoentre as mesas na seo de fora concentrada
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(web sidesway buckling)
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VIGAS DE ROLAMENTO - VERIFICAES
Fadiga (ABNT NBR 8800:2008 Anexo K)
Exemplo de falha tpica por fadiga:incio e propagao de trinca na alma
junto a enrijecedor soldado
Dano estrutural progressivo elocalizado que ocorre quando omaterial est submetido a ciclosprogressivos de variao de tenso
f= (0,40 a 0,55)fu
Curva de Whler
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Regime elstico
Ruptura sob grande nmero de ciclos (N > 20.000)
Tenses de servio(combinao frequente de fadiga)
1,0
0,66
0,40
y
y
f
f
VIGAS DE ROLAMENTO - VERIFICAES
Fadiga (ABNT NBR 8800:2008 Anexo K)
Nenhuma verificao deresistncia fadiga necessria se
N < 20.000 (1 ciclo/dia em 50 anos)
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VIGAS DE ROLAMENTO - VERIFICAES
Estado-limite de servio: deslocamento excessivo(ABNT NBR 8800:2008 Anexo C)
i) desconsiderar o coeficiente de impacto
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INFORMAES ADICIONAIS
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boleto
patim
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Sistemas de fixao do trilho
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Sistema de fixao do
trilho para mesa estreita
Nota: aceito apenas paratrilhos TR-25, 32, 37 e 45
22
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Para-choque
Fonte: Belley, I.H. Edifcios industriais em ao: projeto e clculo. Ed. Pini, 2. edio)
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Projeto de viga de rolamento exemplo(Fonte: Belley, I.H. Edifcios industriais em ao: projeto e clculo. Ed. Pini, 2. edio)
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VIGA DE ROLAMENTOexemplo de clculo
Vo da viga de rolamento: L = 6,75m
Capacidade nominal da ponte rolante: Q = 160kN
Vo da ponte rolante: A = 15m
Ciclos de solicitao: N < 20.000 (inferior a 1 ciclo/dia em 50 anos)
Ao ASTM A36
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Escolha da seo transversal
1 1 450mm < d < 675mm
15 10
d
L
Estimativa da altura da seo:
Adotado d = 600mm
Largura da mesa superior compatvel com a fixao do trilho:
Adotando trilho TR-37: b 194+2x35=264mmf Adotado bf= 270mm
Admitindo mesa compacta: 0,38 11f py
E
f
11 12,32
f
f
f
bt mm
t Adotado tf= 12,5mm
bf
d
tf
mesa
alma
solda
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Admitindo alma compacta: 3,76 106w py
E
f
106 5, 4w
w
ht mm
t Adotado tf= 6,3mm
Seo transversal - PS 600x82
Ag = 104cm2
Ix = 68.226cm4
Wx = 2.274cm3
Zx = 2.503cm3
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Mximas foras nas rodas:
sem impacto
Admitindo comando por controle
remoto ou controle pendente:
Coeficiente de impacto = 1,10
com impacto
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ABNT NBR 8800:2008 Anexo K
o caso, portanto basta verificar as tenses mximas
Fadiga
Tenses de servio(combinao frequente de fadiga)
1,0
0,66
0,40
y
y
f
f
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x =2
L a
Posio das foras para mximo momento fletor(ver anexo, p.46)
6.750 1.350x = = 2.700
2 2
L amm
max 270 .Rx kN m
Verificao da mxima tenso normal:
2 21,05 270= =12,5kN/cm 0,66 16,5 /
2.274
y
M xf kN cm
W
Estimativa da ao permanente
OK!
R
100R kN
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Posio das foras para mxima fora cortante:
Admitindo Vmax = R = 200kN, resulta:
2 2200= =5,3kN/cm 0,40 10 /0,63 60
y
w
Vf kN cm
A x
OK!
Verificao da mxima tenso de cisalhamento:
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Estado-limite de servio - deslocamento
Fora desconsiderada no clculo (para simplificar)
3 3114 675= =0,53cm / 600 1,12
48 48 20.000 68.226x
FL xL cm
EI x x
OK!
Sem impacto
Pontes rolantes com capacidadenominal inferior a 200kN(ABNT NBR 8800:2008 Anexo C)
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Verificao dos estados-limites ltimos
Aes:
- permanente:
Peso prprio da VR: 0,82kN/m
Peso prprio do trilho (TR-37): 0,37kN/m
Chapa da viga de frenagem (passadio):
0,50kN/m2 x 0,24m = 0,12kN/m
1,3kN/m21,3 6,75
= 7,4 .
8G
xkN m
1,3 6,75= 4, 4
2G
xV kN
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- Varivel (ponte rolante):
= 270 .Q
kN m
= 200kNQ
V
= M + M =1,25x7,4 + 1,5x270 = 414kN.mSd G G Q QM
= V + V =1,25x4,4 + 1,5x200 = 305kNSd G G Q Q
V
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Estados-limites ltimos momento fletor
FLM
FLAMRk = Mpl
Seo transversaldefinida admitindo-se
mesa e alma compactas
FLT
Obs:A viga de frenagem confere conteno lateral,bem como absorve as foras horizontais
oriundas do movimento do trole
MRk = Mpl
1
2.503 25M = 56.886 .
1,10
pl
Rd
a
M xkN cm
M = 569kN.m > M 414 .Rd Sd kN m OK!
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Estados-limites ltimos fora cortante
Admitindo-se enrijecedores transversais apenas nos apoios: a/h > 3
=1,10 = 70vp
y
k Ef
Portanto kv = 5
=1,37 = 87v
r
y
k E
f
575= = =91 >6,3
w r
w
ht
2
1
V =1,24 =378kNp plRdw a
V
V = 378kN > V 305Rd Sd kN OK!
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Estados-limites ltimos foras localizadas
- escoamento local da alma
1
1,10( ) 1,10(26,9 0,63)25424 188
1,10
w w y
Rd Sd
a
t f xF kN F kN
OK!
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Estados-limites ltimos foras localizadas
- enrugamento da alma
341 188Rd Sd
F kN F kN OK!
Obs:Se no houver enrijecedor de apoio,
recai-se em 5.7.4.2 caso b(fora prxima extremidade da barra)
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Estados-limites ltimos foras localizadas
- flambagem lateral da alma
No aplicvel nesse caso devido restrio imposta pelaviga de frenagem (movimento relativo entre mesas impedidopela presena da viga de frenagem na mesa comprimida)
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Dimenses dos enrijecedores de apoio
Admitindo seo compacta:lim
0,56 15,8s
s y
b b E
t t f
7,615,8
ss s
bt t mm Adotado ts = 8mm
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