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M I N I S T É R I O
FUNDACENTRO
DO TRABALHO E EMPREGO
DE SEGURANÇA E MEDICINA DO TRABALHO
FUNDAÇÃO JORGE DUPRAT FIGUEIREDO
SANTA CATARINA
Modelo deModelo de
Dimensionamento
de um Sistema dede um Sistema de
Guarda-Corpo
PROTEÇÕES
COLETIVAS
Proteções Coletivas
- 1 -
PROTEÇÕES COLETIVAS
Modelo de Dimensionamento de um Sistema de Guarda-Corpo
Proteções Coletivas
- 2 -
Presidente da República
Luiz Inácio Lula da Silva
Ministro do Trabalho e Emprego
Ricardo Berzoini
FUNDACENTRO
Presidenta
Rosiver Pavan
Diretor Executivo
Antônio Roberto Lambertucci
Diretora Técnica
Arline Sydneia Abel Arcuri
Diretora de Administração e Finanças
Renata Maria Celeguim
Proteções Coletivas
- 3 -
PROTEÇÕES COLETIVAS
Modelo de Dimensionamento de um
Sistema de Guarda-Corpo
Coordenação da Pesquisa
Artur Carlos da Silva Moreira
Engenheiro de Segurança do Trabalho
do Centro Estadual de Santa Catarina
Mestre em Engenharia de Produção
Pesquisa
Artur Carlos da Silva Moreira
Gracieli Scarpini
Janaina Clasen
M I N I S T É R I O
DO TRABALHO E EMPREGO
DE SEGURANÇA E MEDICINA DO TRABALHO
FUNDAÇÃO JORGE DUPRAT FIGUEIREDO
2004
Proteções Coletivas
- 4 -
Proteções coletivas: modelo de dimensionamento de um sistema de guarda-
corpo. Artur Carlos da Silva Moreira. Coordenador. Pesquisadoras. Gracieli
Scarpini; Janaina Clasen. São Paulo: Fundacentro, 2004.
39 p. 23cm.
ISBN 85-98117-02-1
1. Sistema de guarda-corpo. 2. Segurança do trabalho. 3. Indústria da
construção. I. Artur Carlos da Silva Moreira (coordenador). II. Gracieli
Scarpini. III. Janaina Clasen. IV. Título.
CIS/OIT As Xib Safr
Catalogação na Fonte: CDB/Fundacentro
Proteções Coletivas
- 5 -
APRESENTAÇÃO
A revisão da Norma Regulamentadora nº 18, publicada no Diário
Oficial da União em 07/07/95, significou um enorme avanço na busca da
melhoria das condições de segurança na indústria da construção, reduzindo
o número de acidentes de trabalho e doenças profissionais e contribuindo
para diminuir o agravo do quadro social conseqüente desses infortúnios.
Dos avanços encontrados na NR 18, pode-se destacar a exigência
de proteções coletivas onde haja possibilidade de quedas de altura, bem
como a inserção do conceito do sistema de guarda-corpo e rodapé, que
deverá ser usado em andaimes, periferia das lajes, lajes, passarelas, vãos de
elevadores, entre outros.
Outro ponto destacável é em relação ao Programa sobre
Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção -
PCMAT, que é integrado também pelo projeto das proteções coletivas em
conformidade com as etapas da execução da obra.
Dentre os objetivos principais desta publicação está o de enfatizar
a real importância do correto dimensionamento das proteções coletivas e
proporcionar; às empresas e profissionais, metodologias para o cálculo de
sistemas de guarda-corpo utilizados na indústria da construção.
Não se pretende com este trabalho substituir a responsabilidade
do profissional legalmente habilitado, como prevê a NR 18, mas sim
Proteções Coletivas
- 6 -
colaborar com o entendimento de uma metodologia para o cálculo de tal
proteção coletiva.
Convém ressaltar que este trabalho merece complementação,
podendo ainda serem estudados outros materiais, ou a combinação de
vários materiais para a confecção dos guarda-corpos.
Agradecemos desde já o auxílio da UFSC - Universidade Federal
de Santa Catarina, na pessoa do professor Carlos Alberto Szücs, da
UNISUL - Universidade do Sul de Santa Catarina e do grupo do PROESIC
- Programa de Engenharia de Segurança na Indústria da Construção da
FUNDACENTRO.
Engº Artur Carlos da Silva Moreira
Proteções Coletivas
- 7 -
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................9
2 METODOLOGIA PARA CÁLCULO DE PROTEÇÕES COLETIVAS.............10
2.1 Dimensionamento das Travessas ................................................................12
2.2 Dimensionamento dos Montantes ..............................................................16
2.3 Dimensionamento da Mão Francesa ..........................................................17
3 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DE GUARDA-CORPO.......................20
3.1 Dados Específicos da Madeira.....................................................................21
3.2 Dimensionamento das Travessas Intermediárias e Superiores .................21
3.2.1 Cargas ..............................................................................................21
3.2.2 Esforços............................................................................................21
3.2.3 Dimensionamento............................................................................22
3.2.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm ............................................................22
3.3 Dimensionamento das Travessas Superiores Complementares ................24
3.3.1 Cargas ..............................................................................................24
3.3.2 Esforços............................................................................................25
3.3.3 Dimensionamento............................................................................25
3.3.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm ............................................................25
Proteções Coletivas
- 8 -
3.4 Dimensionamento dos Montantes ..............................................................27
3.4.1 Cargas ..............................................................................................27
3.4.2 Esforços............................................................................................28
3.4.3 Dimensionamento............................................................................28
3.4.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm ............................................................28
3.5 Dimensionamento da Mão Francesa ..........................................................29
3.5.1 Cargas ..............................................................................................29
3.5.2 Esforços............................................................................................29
3.5.3 Dimensionamento............................................................................29
3.5.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm ............................................................29
4 RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO ..........................................31
5 BIBLIOGRAFIA..................................................................................................38
Proteções Coletivas
- 9 -
1 INTRODUÇÃO
Diversos profissionais já questionaram quanto à existência de
padrões para sistemas de guarda-corpo e rodapé, alegando dificuldades
quanto à metodologia para o cálculo dessas proteções. Em função desta
demanda, sentimos a necessidade de propor uma metodologia de cálculo
para dimensionamento de sistemas de guarda-corpo.
Neste primeiro momento, iremos trabalhar com o guarda-corpo
construído com três tipos diferentes de madeiras (Eucalipto, Pinus e Pinho).
Em um segundo estudo a ser publicado posteriormente, estudaremos os
guarda-corpos metálicos.
No Capítulo 2 será apresentada a metodologia utilizada para o
dimensionamento, bem como as características do sistema de
guarda-corpo utilizado.
O Capítulo 3 contém um exemplo de dimensionamento deste
sistema de guarda-corpo, utilizando como exemplo um determinado tipo
de madeira com seções e distâncias definidas.
Como conclusão deste estudo, pode-se observar no Capítulo 4 o
resultado final do dimensionamento para diversos tipos de madeiras,
distância entre montantes e seções utilizadas nos elementos que compõem o
sistema de guarda-corpo.
Proteções Coletivas
- 10 -
2 METODOLOGIA PARA CÁLCULO DE PROTEÇÕES COLETIVAS
A metodologia para cálculo de um sistema de guarda-corpo e
rodapé será aquela prevista na Norma NBR-7190 da Associação Brasileira
de Normas Técnicas – ABNT, que trata a madeira segundo a teoria clássica
da resistência dos materiais.
O dimensionamento das estruturas será feito pelo método das
tensões admissíveis, que seguirá o seguinte roteiro:
• Determinação da tensão atuante ou tensão de serviço;
• Determinação da tensão admissível;
• Verificação do dimensionamento (a tensão de serviço deverá ser menor
que a tensão admissível).
Para fins de dimensionamento usaremos os dados da Norma
NBR-6120 – Ações de Cargas nas Estruturas, que estabelece que o guarda-
corpo deve suportar um esforço de 80 Kgf/m (oitenta quilogramas-força
por metro linear).
Quanto às características do sistema guarda-corpo e rodapé é
importante destacar:
a) A altura dos montantes será constante, no valor de 1,20 m, conforme
prevê a NR 18;
b) Os cálculos serão realizados para 05 (cinco) distâncias entre montantes:
1,00 m, 1,25 m, 1,50 m, 1,75 m e 2,00 m.
c) Estas dimensões poderão ser vistas no exemplo de cálculo do capítulo 3 e
na tabela de dimensionamento do cálculo do capítulo 4.
Proteções Coletivas
- 11 -
Diversos são os tipos de madeiras e as dimensões comerciais1
encontradas nas diversas regiões do Brasil. Sugerimos então para os tipos
de madeira em estudo, algumas seções que poderão ou não ser utilizadas,
dependendo da distância entre montantes a ser considerada.
De modo a facilitar a seqüência de cálculos, bem como seu
entendimento, dividiremos o sistema de guarda-corpo em elementos
distintos, conforme pode-se observar na figura abaixo:
1
A Norma NBR-7203 Madeira serrada e beneficiada, determina de forma muito vaga as
espessuras das tábuas, pois trabalha em função de faixas de valores, o que não satisfaz nossa
necessidade.
Figura 1 Elementos do Sistema de Guarda-Corpo – Vista Frontal.
Travessa Superior Complementar
Travessa Superior
Travessa Intermediária
Montantes
Variável
Rodapé
Proteções Coletivas
- 12 -
2.1 Dimensionamento das Travessas
Flexão simples
• Tensão Normal (Tensão Normal às fibras da madeira)
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
onde:
M = Momento Fletor
y= Centro de Gravidade da peça
I = Momento de Inércia da peça, ou seja,
Figura 2 Elementos do Sistema de Guarda-Corpo – Perspectiva.
I
yMs
f
×
=σ
12
3
hb
I
×
=
Travessa Superior Complementar
Travessa Superior
Mão Francesa
Montante
Rodapé
Proteções Coletivas
- 13 -
Tensão Admissível
A NBR–7190 define a tensão admissível como 15% da tensão
média de ruptura da madeira.
onde:
= Tensão limite de resistência da madeira
Verificação de Dimensionamento
σatuante < σadmissível
• Tensão de Cisalhamento
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
onde:
V = Esforço Cortante
Ms = Momento Estático da seção transversal, relativo ao plano de
cisalhamento que está sendo analisado
b0 = Largura da seção transversal contida no plano de cisalhamento que
está sendo analisado
I = Momento de Inércia, ou seja,
rup
f
rup
f σσ ×= 15,0
rup
fσ
Ib
MsV
f
s
×
×
=
0
τ
12
3
hb
I
×
=
Proteções Coletivas
- 14 -
Tensão Admissível
onde:
= Tensão limite de resistência da madeira ao cisalhamento
Verificação de Dimensionamento
τatuante < τadmissível
• Flecha
A flecha ocorre devido a deformação da viga, podendo ser
analisada sob os aspectos das cargas permanentes e cargas acidentais.
• Cargas Acidentais (cargas temporárias)
• Cargas Permanentes (cargas de longa duração e que estão
permanentemente fazendo parte da estrutura).
Flecha Atuante
a) Carga Permanente
onde:
qper = carga permanente
L = comprimento do vão
Ef
mv = Módulo de Elasticidade
I = Momento de Inércia
rup
f
rup
f σσ ×= 15,0
rup
fσ
IE
Lq
f
mv
f
per
per
××
××
×=
384
5
2
3
4
Proteções Coletivas
- 15 -
b) Carga Acidental
onde:
qaci = carga acidental
L = comprimento do vão
Ef
mv = Módulo de Elasticidade
I = Momento de Inércia
A soma da parcela referente ao carregamento permanente com a
parcela referente ao carregamento acidental, dará a flecha total atuante.
Flecha Admissível
onde:
L = Vão da peça
Verificação de Dimensionamento
ftotal < fadmissível
(fper + faci) < fadmissível
Como o valor da carga acidental é muito maior que a carga
permanente, não utilizaremos esta última, por ser desprezível.
A verificação do dimensionamento é feita para avaliar se os valores
obtidos satisfazem ou não as condições previstas. Com a verificação feita
IE
Lq
f
mv
f
aci
aci
××
××
=
384
5 4
350
L
fadm =
Proteções Coletivas
- 16 -
saberemos se a seção transversal empregada resistirá aos esforços a que
estará submetida. A espécie botânica da madeira também deverá ser levada
em consideração, pois cada espécie tem características mecânicas de ruptura
diferentes.
O dimensionamento só será seguro se essas três verificações
(Tensão Normal à seção transversal, Tensão de Cisalhamento e Flecha)
forem atendidas.
2.2 Dimensionamento dos Montantes
Flexão
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
onde:
M = Momento Fletor
y= Centro de Gravidade da peça
I = Momento de Inércia da peça, ou seja,
Tensão Admissível
A NBR–7190 define a tensão admissível como 15% da tensão
média de ruptura da madeira.
I
yMs
f
×
=σ
12
3
hb
I
×
=
rup
f
rup
f σσ ×= 15,0
Proteções Coletivas
- 17 -
onde:
= Tensão limite de resistência da madeira
Verificação de Dimensionamento
σ atuante < σ admissível
2.3 Dimensionamento da Mão Francesa
Em função da esbeltez da peça, a NBR-7190, considera três
situações de peças submetidas à compressão paralela às fibras da madeira:
• Peça Curta (PC) = 0 < λ ≤ 40
• Peça Intermediária (PI) = 40 ≤ λ ≤ λ0
• Peça Longa (PL) = λ0 ≤ λ ≤ 140
A esbeltez máxima permitida para peças de madeira é igual a 140.
O procedimento para verificação da esbeltez é o que segue:
a) Índice de esbeltez da zona comprimida
, onde:
I = momento de inércia
S = área da seção transversal
lfl = comprimento de flambagem
rup
fσ
s
I
l lf
=λ
Proteções Coletivas
- 18 -
b) λ0
E = módulo de elasticidade longitudinal da madeira
σcp = tensão limite de resistência à compressão
Conhecidos estes valores, pode-se determinar o intervalo em que
a peça se encontra, e proceder seu respectivo dimensionamento.
• Peça Curta (PC)
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
onde:
P = carga atuante na mão francesa onde:
F = carga atuante no montante
s = área da seção transversal da peça
Tensão Admissível
onde:
= tensão limite de resistência à compressão
cp
E
σ
π
λ
×
=
8
3 2
0
s
Ps
cp =σ
º45cos
F
P =
rup
cp
s
cp στ ×= 20,0
rup
cpσ
Proteções Coletivas
- 19 -
Verificação de Dimensionamento
σatuante < σadmissível
• Peça Intermediária (PI)
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
onde
P = carga atuante na mão francesa
F = carga atuante no montante
s = área da seção transversal da peça
Tensão Admissível
onde:
= tensão admissível do caso de PC
Verificação de Dimensionamento
σatuante < σadmissível
s
Ps
cp =σ
º45cos
F
P =
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
−=
40
40
3
1
1
0λ
λ
σσ cp
PI
cp
cpσ
Proteções Coletivas
- 20 -
• Peça Longa (PL)
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
onde:
P = carga atuante na mão francesa
F = carga atuante no montante
s = área da seção transversal da peça
Tensão Admissível
onde :
E = módulo de elasticidade longitudinal da madeira
λ= índice de esbeltez
Verificação de Dimensionamento
σatuante < σadmissível
3 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DE GUARDA-CORPO
Neste capítulo exemplificaremos o dimensionamento de um
sistema de guarda-corpo, utilizando como material madeira de eucalipto. A
distância entre montantes utilizada será 1,50m e a seção de cada
s
Ps
cp =σ
º45cos
F
P =
2
2
4 λ
π
σ
×
×
=
EPL
cp
Proteções Coletivas
- 21 -
componente do sistema de guarda-corpo (montantes, travessas, rodapé e
mão-francesa) será 5,0cm x 15,0cm.
3.1 Dados Específicos da Madeira
MADEIRA: EUCALIPTO TERETICORNIS
(PROCEDÊNCIA RIO CLARO – SP)
unidades dados
Peso específico a 15% de umidade - ρ15% g/cm3
0,95
Módulo de Elasticidade Longitudinal - Ef
mv MPa 13320
Tensão Limite de Resistência – Compressão Paralelo - σcp
rup
MPa 53
Tensão Limite de Resistência – Tração Paralelo ou Flexão - σtp
rup
MPa 127
Tensão Limite de Resistência – Cisalhamento - σcis
rup
MPa 14
Tabela 1 Dados específicos da madeira
3.2 Dimensionamento das Travessas Intermediárias e Superiores
Comprimento: 1,50 m
3.2.1 Cargas
De acordo com a Norma NBR–6120, o sistema de guarda-corpo
deve suportar um esforço de 80 kgf/m (carga acidental). Como a carga
permanente da estrutura é praticamente desprezível (2 x 10-8
kgf/m), o
sistema de guarda-corpo será dimensionado em função de um esforço de 80
kgf/m.
3.2.2 Esforços
Momento Fletor (M)
M = 225 N.m
Esforço Cortante (V)
Proteções Coletivas
- 22 -
V = 600 N
3.2.3 Dimensionamento
3.2.3.1 – Seção 5,0 x 15,0 cm
Flexão simples
• Tensão Normal
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
Tensão Admissível
Verificação de Dimensionamento
σatuante < σadmissível
3,60 MPa < 19,05 MPa
I
yMs
f
×
=σ
6
6
1060,3
10562,1
)025,0225(
×=
×
×
= −
s
fσ
=
s
fσ
rup
f
rup
f σσ ×= 15,0
)10127(15,0 6
××=
rup
fσ
MPa
rup
f 05,19=σ
3,60 MPa
19,05 MPa
Proteções Coletivas
- 23 -
• Tensão de Cisalhamento
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
Tensão Admissível
Verificação de Dimensionamento
τatuante < τadmissível
0,24 MPa < 1,4 MPa
• Flecha
Ef
mv = 13320 MPa
Flecha Atuante
Ib
MsV
f
s
×
×
=
0
τ
)10562,1(075,0
)1069,4(600
6
5
−
−
××
××
=f
s
τ
MPaPaf
s
24,01024,0 6
=×=τ
rup
cis
s
f στ ×= 10,0
)1014(10,0 6
××=
s
fτ
MPa
s
f 4,1=τ
IE
Lqtotal
f
mv
f
××
××
=
384
5 4
Proteções Coletivas
- 24 -
Flecha Admissível
Verificação de Dimensionamento
fatuante < fadmissível
2,53 x 10-3
< 4,28 x 10-3
3.3 Dimensionamento das Travessas Superiores Complementares
Comprimento: 1,50 m
3.3.1 Cargas
De acordo com a Norma NBR–6120, o sistema de guarda-corpo
deve suportar um esforço de 80 kgf/m (carga acidental). Como a carga
permanente da estrutura é praticamente desprezível (2 x 10-8
kgf/m), o
sistema de guarda-corpo será dimensionado em função de um esforço de
80 kgf/m.
)10562,1()1013320(384
)5,1()800(5
66
4
−
××××
××
=f
mf 3
1053,2 −
×=
350
L
fadm =
350
5,1
=admf
mfadm
3
1028,4 −
×=
Proteções Coletivas
- 25 -
3.3.2 Esforços
Momento Fletor (M)
M = 225 N.m
Esforço Cortante (V)
V = 600 N
3.3.3 Dimensionamento
3.3.3.1 – Seção 5,0 x 15,0 cm
Flexão simples
• Tensão Normal
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
Tensão Admissível
I
yMs
f
×
=σ
6
6
1020,1
1006,14
)075,0225(
×=
×
×
= −
s
fσ
=
s
fσ MPa20,1
rup
f
rup
f σσ ×= 15,0
)10127(15,0 6
××=
rup
fσ
MPa
rup
f 05,19=σ
Proteções Coletivas
- 26 -
Verificação de Dimensionamento
σatuante < σadmissível
1,20 MPa < 19,05 MPa
• Tensão de Cisalhamento
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
Tensão Admissível
Verificação de Dimensionamento
τatuante < τadmissível
0,120 MPa < 1,4 MPa
• Flecha
Ef
mv = 13320 MPa
Ib
MsV
f
s
×
×
=
0
τ
)1006,14(05,0
)1006,14(600
6
5
−
−
××
××
=f
s
τ
MPaPaf
s
40,110120,0 6
=×=τ
rup
cis
s
f στ ×= 10,0
)1014(10,0 6
××=
s
fτ
MPa
s
f 4,1=τ
Proteções Coletivas
- 27 -
Flecha Atuante
Flecha Admissível
Verificação de Dimensionamento
fatuante < fadmissível
0,282 x 10-3
< 4,286 x 10-3
3.4 Dimensionamento dos Montantes
Comprimento: 1,50 m
3.4.1 Cargas
De acordo com a NR 18: Condições e Meio Ambiente do Trabalho na
Indústria da Construção, os guarda-corpos serão compostos por travessa
superior a 1,20 m, travessa intermediária a 0,70 m e rodapé de 0,20 m,
além do fechamento com tela.
IE
Lqtotal
f
mv
f
××
××
=
384
5 4
)1006,14()1013320(384
)5,1()800(5
66
4
−
××××
××
=f
mf 3
10282,0 −
×=
350
L
fadm =
350
5,1
=admf
mfadm
3
10286,4 −
×=
Proteções Coletivas
- 28 -
3.4.2 Esforços
Momento Fletor (M)
M = 1440 N.m
3.4.3 Dimensionamento
3.4.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm
Compressão Simples
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
Tensão Admissível
Verificação de Dimensionamento
σatuante < σadmissível
7,68 MPa < 19,05 MPa
I
yMs
f
×
=σ
6
6
1068,7
1006,14
)075,01440(
×=
×
×
= −
s
fσ
=
s
fσ MPa68,7
rup
f
rup
f σσ ×= 15,0
)10127(15,0 6
××=
rup
fσ
MPa
rup
f 05,19=σ
Proteções Coletivas
- 29 -
3.5 Dimensionamento da Mão Francesa
Comprimento: 1,50 m
3.5.1 Cargas
F = 120 kg
3.5.2 Esforços
3.5.3 Dimensionamento
3.5.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm
Índice de esbeltez da zona comprimida
, onde:
I = momento de inércia = 1,562 x 10-6
m4
S = área da seção transversal = 0,0075 m2
lfl = comprimento de flambagem = 1,70 m
= 117,8
º45cos
F
P =
º45cos
120
=P
NP 06,1697=
s
I
l lf
=λ
0075,0
10562,1
70,1
6−
×
=λ
Proteções Coletivas
- 30 -
= 30,5
Como , temos Peça Longa.
Tensão Atuante ou Tensão de Serviço
Tensão Admissível
Verificação de Dimensionamento
σatuante < σadmissível
0,2263 MPa < 2,37 Mpa
cp
E
σ
π
λ
×
=
8
3 2
0
1400 ≤≤ λλ
s
Ps
cp =σ
0075,0
06,1697
=
s
cpσ
=
s
cpσ 26
/102263,0 mN×
=
s
cpσ MPa2263,0
2
2
4 λ
π
σ
×
×
=
EPL
cp
2
62
)8,117(4
)1013320()1415,3(
×
××
=
PL
cpσ
MPa
PL
cp
6
1037,2 ×=σ
Proteções Coletivas
- 31 -
4 RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO
Neste capítulo apresentaremos o dimensionamento final realizado
para alguns tipos de madeira (Eucalipto, Pinus e Pinho), algumas distâncias
entre montantes e várias seções utilizadas para os componentes do sistema
de guarda-corpo (montantes, travessas, rodapé e mão-francesa).
ProteçõesColetivas
RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO
TRAVESSA SUPERIOR E INTERMEDIÁRIA – SEÇÕES RECOMENDADAS
SEÇÕES
(cm)
EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO
Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m)
1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0
3,0 x 15,0 sim não não não não não não não não não sim não não não não
3,0 x 20,0 sim não não não não não não não não não sim não não não não
5,0 x 10,0 sim sim sim não não sim sim não não não sim sim sim não não
5,0 x 11,5 sim sim sim não não sim sim não não não sim sim sim não não
5,0 x 15,0 sim sim sim sim não sim sim não não não sim sim sim sim não
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7,5 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim não sim sim sim sim sim
7,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim não sim sim sim sim sim
7,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
7,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
-32-
ProteçõesColetivas
RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO
TRAVESSA SUPERIOR COMPLEMENTAR – SEÇÕES RECOMENDADAS
SEÇÕES
(cm)
EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO
Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m)
1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0
2,5 x 10,0 sim sim sim sim não sim sim sim não não sim sim sim sim não
2,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim não sim sim sim sim sim
2,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
2,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
3,0 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
3,0 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
5,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
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5,0 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
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7,5 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
7,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
7,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
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Distância entre Montantes (m)
-33-
ProteçõesColetivas
RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO
MONTANTES – SEÇÕES RECOMENDADAS
SEÇÕES
(cm)
EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO
Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m)
1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0
3,0 x 15,0 sim sim sim sim sim não não não não não sim sim não não não
3,0 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim não não sim sim sim sim sim
5,0 x 10,0 sim sim sim não não não não não não não não não não não não
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8,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim não não não sim sim sim sim não
10,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
12,0 x 12,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
Distância entre Montantes (m)
-34-
ProteçõesColetivas
RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO
MÃO-FRANCESA – SEÇÕES RECOMENDADAS
SEÇÕES
(cm)
EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO
Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m)
1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0
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5,0 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
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7,5 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
7,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
7,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
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8,0 x 8,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
8,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
10,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
12,0 x 12,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
-35-
ProteçõesColetivas
RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO
RODAPÉ – SEÇÕES RECOMENDADAS
SEÇÕES
(cm)
EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO
Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m)
1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0
3,0 x 20,0 sim não não não não não não não não não sim não não não não
5,0 x 20,0 sim sim sim sim não sim sim sim não não sim sim sim sim não
7,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim
-36-
5 BIBLIOGRAFIA
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Ações de cargas
nas estruturas: NBR-6120. Rio de Janeiro, 1980.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Ações nas
estruturas, propriedades da madeira e dimensionamento nos estados
limites de utilização: NBR-7190. Rio de Janeiros, 1997, 107p.
ATLAS. Segurança e medicina do trabalho. 50. Ed. São Paulo: Atlas, 2002.
696p.
MOLITERNO, Antônio. Caderno de projetos de telhados em estruturas de
madeira. 2. Ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1987, 462p.
SZÜCS, Carlos Alberto. A Madeira nas estruturas. 1995, 32 p. Notas de
Aula.
VIEIRA, Marcelino Fernandes (Coord.). Recomendação técnica de
procedimentos: medidas de proteção contra quedas de altura. São Paulo:
FUNDACENTRO, 1999, 33 p.
- 38 -
Proteções Coletivas
Sobre o livro
Composto em Baskerville 11/14
em papel offset 90g/m² (miolo) e
papel couché 180g/m² (capa) no
formato 16x23 cm (fechado)
Impressão: Gráfica da Fundacentro
Tiragem: 5.000
Impressão - 2004
Equipe de realização
Coordenação Editorial:
Elisabeth Rossi
Projeto Gráfico miolo e capa:
Marila G. Destro Apolinário
Rua Capote Valente, 710
São Paulo - SP
05409-002
tel.: 3066-6000
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Proteções coletivas

  • 1. M I N I S T É R I O FUNDACENTRO DO TRABALHO E EMPREGO DE SEGURANÇA E MEDICINA DO TRABALHO FUNDAÇÃO JORGE DUPRAT FIGUEIREDO SANTA CATARINA Modelo deModelo de Dimensionamento de um Sistema dede um Sistema de Guarda-Corpo PROTEÇÕES COLETIVAS
  • 2. Proteções Coletivas - 1 - PROTEÇÕES COLETIVAS Modelo de Dimensionamento de um Sistema de Guarda-Corpo
  • 3. Proteções Coletivas - 2 - Presidente da República Luiz Inácio Lula da Silva Ministro do Trabalho e Emprego Ricardo Berzoini FUNDACENTRO Presidenta Rosiver Pavan Diretor Executivo Antônio Roberto Lambertucci Diretora Técnica Arline Sydneia Abel Arcuri Diretora de Administração e Finanças Renata Maria Celeguim
  • 4. Proteções Coletivas - 3 - PROTEÇÕES COLETIVAS Modelo de Dimensionamento de um Sistema de Guarda-Corpo Coordenação da Pesquisa Artur Carlos da Silva Moreira Engenheiro de Segurança do Trabalho do Centro Estadual de Santa Catarina Mestre em Engenharia de Produção Pesquisa Artur Carlos da Silva Moreira Gracieli Scarpini Janaina Clasen M I N I S T É R I O DO TRABALHO E EMPREGO DE SEGURANÇA E MEDICINA DO TRABALHO FUNDAÇÃO JORGE DUPRAT FIGUEIREDO 2004
  • 5. Proteções Coletivas - 4 - Proteções coletivas: modelo de dimensionamento de um sistema de guarda- corpo. Artur Carlos da Silva Moreira. Coordenador. Pesquisadoras. Gracieli Scarpini; Janaina Clasen. São Paulo: Fundacentro, 2004. 39 p. 23cm. ISBN 85-98117-02-1 1. Sistema de guarda-corpo. 2. Segurança do trabalho. 3. Indústria da construção. I. Artur Carlos da Silva Moreira (coordenador). II. Gracieli Scarpini. III. Janaina Clasen. IV. Título. CIS/OIT As Xib Safr Catalogação na Fonte: CDB/Fundacentro
  • 6. Proteções Coletivas - 5 - APRESENTAÇÃO A revisão da Norma Regulamentadora nº 18, publicada no Diário Oficial da União em 07/07/95, significou um enorme avanço na busca da melhoria das condições de segurança na indústria da construção, reduzindo o número de acidentes de trabalho e doenças profissionais e contribuindo para diminuir o agravo do quadro social conseqüente desses infortúnios. Dos avanços encontrados na NR 18, pode-se destacar a exigência de proteções coletivas onde haja possibilidade de quedas de altura, bem como a inserção do conceito do sistema de guarda-corpo e rodapé, que deverá ser usado em andaimes, periferia das lajes, lajes, passarelas, vãos de elevadores, entre outros. Outro ponto destacável é em relação ao Programa sobre Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção - PCMAT, que é integrado também pelo projeto das proteções coletivas em conformidade com as etapas da execução da obra. Dentre os objetivos principais desta publicação está o de enfatizar a real importância do correto dimensionamento das proteções coletivas e proporcionar; às empresas e profissionais, metodologias para o cálculo de sistemas de guarda-corpo utilizados na indústria da construção. Não se pretende com este trabalho substituir a responsabilidade do profissional legalmente habilitado, como prevê a NR 18, mas sim
  • 7. Proteções Coletivas - 6 - colaborar com o entendimento de uma metodologia para o cálculo de tal proteção coletiva. Convém ressaltar que este trabalho merece complementação, podendo ainda serem estudados outros materiais, ou a combinação de vários materiais para a confecção dos guarda-corpos. Agradecemos desde já o auxílio da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina, na pessoa do professor Carlos Alberto Szücs, da UNISUL - Universidade do Sul de Santa Catarina e do grupo do PROESIC - Programa de Engenharia de Segurança na Indústria da Construção da FUNDACENTRO. Engº Artur Carlos da Silva Moreira
  • 8. Proteções Coletivas - 7 - SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................9 2 METODOLOGIA PARA CÁLCULO DE PROTEÇÕES COLETIVAS.............10 2.1 Dimensionamento das Travessas ................................................................12 2.2 Dimensionamento dos Montantes ..............................................................16 2.3 Dimensionamento da Mão Francesa ..........................................................17 3 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DE GUARDA-CORPO.......................20 3.1 Dados Específicos da Madeira.....................................................................21 3.2 Dimensionamento das Travessas Intermediárias e Superiores .................21 3.2.1 Cargas ..............................................................................................21 3.2.2 Esforços............................................................................................21 3.2.3 Dimensionamento............................................................................22 3.2.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm ............................................................22 3.3 Dimensionamento das Travessas Superiores Complementares ................24 3.3.1 Cargas ..............................................................................................24 3.3.2 Esforços............................................................................................25 3.3.3 Dimensionamento............................................................................25 3.3.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm ............................................................25
  • 9. Proteções Coletivas - 8 - 3.4 Dimensionamento dos Montantes ..............................................................27 3.4.1 Cargas ..............................................................................................27 3.4.2 Esforços............................................................................................28 3.4.3 Dimensionamento............................................................................28 3.4.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm ............................................................28 3.5 Dimensionamento da Mão Francesa ..........................................................29 3.5.1 Cargas ..............................................................................................29 3.5.2 Esforços............................................................................................29 3.5.3 Dimensionamento............................................................................29 3.5.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm ............................................................29 4 RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO ..........................................31 5 BIBLIOGRAFIA..................................................................................................38
  • 10. Proteções Coletivas - 9 - 1 INTRODUÇÃO Diversos profissionais já questionaram quanto à existência de padrões para sistemas de guarda-corpo e rodapé, alegando dificuldades quanto à metodologia para o cálculo dessas proteções. Em função desta demanda, sentimos a necessidade de propor uma metodologia de cálculo para dimensionamento de sistemas de guarda-corpo. Neste primeiro momento, iremos trabalhar com o guarda-corpo construído com três tipos diferentes de madeiras (Eucalipto, Pinus e Pinho). Em um segundo estudo a ser publicado posteriormente, estudaremos os guarda-corpos metálicos. No Capítulo 2 será apresentada a metodologia utilizada para o dimensionamento, bem como as características do sistema de guarda-corpo utilizado. O Capítulo 3 contém um exemplo de dimensionamento deste sistema de guarda-corpo, utilizando como exemplo um determinado tipo de madeira com seções e distâncias definidas. Como conclusão deste estudo, pode-se observar no Capítulo 4 o resultado final do dimensionamento para diversos tipos de madeiras, distância entre montantes e seções utilizadas nos elementos que compõem o sistema de guarda-corpo.
  • 11. Proteções Coletivas - 10 - 2 METODOLOGIA PARA CÁLCULO DE PROTEÇÕES COLETIVAS A metodologia para cálculo de um sistema de guarda-corpo e rodapé será aquela prevista na Norma NBR-7190 da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, que trata a madeira segundo a teoria clássica da resistência dos materiais. O dimensionamento das estruturas será feito pelo método das tensões admissíveis, que seguirá o seguinte roteiro: • Determinação da tensão atuante ou tensão de serviço; • Determinação da tensão admissível; • Verificação do dimensionamento (a tensão de serviço deverá ser menor que a tensão admissível). Para fins de dimensionamento usaremos os dados da Norma NBR-6120 – Ações de Cargas nas Estruturas, que estabelece que o guarda- corpo deve suportar um esforço de 80 Kgf/m (oitenta quilogramas-força por metro linear). Quanto às características do sistema guarda-corpo e rodapé é importante destacar: a) A altura dos montantes será constante, no valor de 1,20 m, conforme prevê a NR 18; b) Os cálculos serão realizados para 05 (cinco) distâncias entre montantes: 1,00 m, 1,25 m, 1,50 m, 1,75 m e 2,00 m. c) Estas dimensões poderão ser vistas no exemplo de cálculo do capítulo 3 e na tabela de dimensionamento do cálculo do capítulo 4.
  • 12. Proteções Coletivas - 11 - Diversos são os tipos de madeiras e as dimensões comerciais1 encontradas nas diversas regiões do Brasil. Sugerimos então para os tipos de madeira em estudo, algumas seções que poderão ou não ser utilizadas, dependendo da distância entre montantes a ser considerada. De modo a facilitar a seqüência de cálculos, bem como seu entendimento, dividiremos o sistema de guarda-corpo em elementos distintos, conforme pode-se observar na figura abaixo: 1 A Norma NBR-7203 Madeira serrada e beneficiada, determina de forma muito vaga as espessuras das tábuas, pois trabalha em função de faixas de valores, o que não satisfaz nossa necessidade. Figura 1 Elementos do Sistema de Guarda-Corpo – Vista Frontal. Travessa Superior Complementar Travessa Superior Travessa Intermediária Montantes Variável Rodapé
  • 13. Proteções Coletivas - 12 - 2.1 Dimensionamento das Travessas Flexão simples • Tensão Normal (Tensão Normal às fibras da madeira) Tensão Atuante ou Tensão de Serviço onde: M = Momento Fletor y= Centro de Gravidade da peça I = Momento de Inércia da peça, ou seja, Figura 2 Elementos do Sistema de Guarda-Corpo – Perspectiva. I yMs f × =σ 12 3 hb I × = Travessa Superior Complementar Travessa Superior Mão Francesa Montante Rodapé
  • 14. Proteções Coletivas - 13 - Tensão Admissível A NBR–7190 define a tensão admissível como 15% da tensão média de ruptura da madeira. onde: = Tensão limite de resistência da madeira Verificação de Dimensionamento σatuante < σadmissível • Tensão de Cisalhamento Tensão Atuante ou Tensão de Serviço onde: V = Esforço Cortante Ms = Momento Estático da seção transversal, relativo ao plano de cisalhamento que está sendo analisado b0 = Largura da seção transversal contida no plano de cisalhamento que está sendo analisado I = Momento de Inércia, ou seja, rup f rup f σσ ×= 15,0 rup fσ Ib MsV f s × × = 0 τ 12 3 hb I × =
  • 15. Proteções Coletivas - 14 - Tensão Admissível onde: = Tensão limite de resistência da madeira ao cisalhamento Verificação de Dimensionamento τatuante < τadmissível • Flecha A flecha ocorre devido a deformação da viga, podendo ser analisada sob os aspectos das cargas permanentes e cargas acidentais. • Cargas Acidentais (cargas temporárias) • Cargas Permanentes (cargas de longa duração e que estão permanentemente fazendo parte da estrutura). Flecha Atuante a) Carga Permanente onde: qper = carga permanente L = comprimento do vão Ef mv = Módulo de Elasticidade I = Momento de Inércia rup f rup f σσ ×= 15,0 rup fσ IE Lq f mv f per per ×× ×× ×= 384 5 2 3 4
  • 16. Proteções Coletivas - 15 - b) Carga Acidental onde: qaci = carga acidental L = comprimento do vão Ef mv = Módulo de Elasticidade I = Momento de Inércia A soma da parcela referente ao carregamento permanente com a parcela referente ao carregamento acidental, dará a flecha total atuante. Flecha Admissível onde: L = Vão da peça Verificação de Dimensionamento ftotal < fadmissível (fper + faci) < fadmissível Como o valor da carga acidental é muito maior que a carga permanente, não utilizaremos esta última, por ser desprezível. A verificação do dimensionamento é feita para avaliar se os valores obtidos satisfazem ou não as condições previstas. Com a verificação feita IE Lq f mv f aci aci ×× ×× = 384 5 4 350 L fadm =
  • 17. Proteções Coletivas - 16 - saberemos se a seção transversal empregada resistirá aos esforços a que estará submetida. A espécie botânica da madeira também deverá ser levada em consideração, pois cada espécie tem características mecânicas de ruptura diferentes. O dimensionamento só será seguro se essas três verificações (Tensão Normal à seção transversal, Tensão de Cisalhamento e Flecha) forem atendidas. 2.2 Dimensionamento dos Montantes Flexão Tensão Atuante ou Tensão de Serviço onde: M = Momento Fletor y= Centro de Gravidade da peça I = Momento de Inércia da peça, ou seja, Tensão Admissível A NBR–7190 define a tensão admissível como 15% da tensão média de ruptura da madeira. I yMs f × =σ 12 3 hb I × = rup f rup f σσ ×= 15,0
  • 18. Proteções Coletivas - 17 - onde: = Tensão limite de resistência da madeira Verificação de Dimensionamento σ atuante < σ admissível 2.3 Dimensionamento da Mão Francesa Em função da esbeltez da peça, a NBR-7190, considera três situações de peças submetidas à compressão paralela às fibras da madeira: • Peça Curta (PC) = 0 < λ ≤ 40 • Peça Intermediária (PI) = 40 ≤ λ ≤ λ0 • Peça Longa (PL) = λ0 ≤ λ ≤ 140 A esbeltez máxima permitida para peças de madeira é igual a 140. O procedimento para verificação da esbeltez é o que segue: a) Índice de esbeltez da zona comprimida , onde: I = momento de inércia S = área da seção transversal lfl = comprimento de flambagem rup fσ s I l lf =λ
  • 19. Proteções Coletivas - 18 - b) λ0 E = módulo de elasticidade longitudinal da madeira σcp = tensão limite de resistência à compressão Conhecidos estes valores, pode-se determinar o intervalo em que a peça se encontra, e proceder seu respectivo dimensionamento. • Peça Curta (PC) Tensão Atuante ou Tensão de Serviço onde: P = carga atuante na mão francesa onde: F = carga atuante no montante s = área da seção transversal da peça Tensão Admissível onde: = tensão limite de resistência à compressão cp E σ π λ × = 8 3 2 0 s Ps cp =σ º45cos F P = rup cp s cp στ ×= 20,0 rup cpσ
  • 20. Proteções Coletivas - 19 - Verificação de Dimensionamento σatuante < σadmissível • Peça Intermediária (PI) Tensão Atuante ou Tensão de Serviço onde P = carga atuante na mão francesa F = carga atuante no montante s = área da seção transversal da peça Tensão Admissível onde: = tensão admissível do caso de PC Verificação de Dimensionamento σatuante < σadmissível s Ps cp =σ º45cos F P = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − − −= 40 40 3 1 1 0λ λ σσ cp PI cp cpσ
  • 21. Proteções Coletivas - 20 - • Peça Longa (PL) Tensão Atuante ou Tensão de Serviço onde: P = carga atuante na mão francesa F = carga atuante no montante s = área da seção transversal da peça Tensão Admissível onde : E = módulo de elasticidade longitudinal da madeira λ= índice de esbeltez Verificação de Dimensionamento σatuante < σadmissível 3 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DE GUARDA-CORPO Neste capítulo exemplificaremos o dimensionamento de um sistema de guarda-corpo, utilizando como material madeira de eucalipto. A distância entre montantes utilizada será 1,50m e a seção de cada s Ps cp =σ º45cos F P = 2 2 4 λ π σ × × = EPL cp
  • 22. Proteções Coletivas - 21 - componente do sistema de guarda-corpo (montantes, travessas, rodapé e mão-francesa) será 5,0cm x 15,0cm. 3.1 Dados Específicos da Madeira MADEIRA: EUCALIPTO TERETICORNIS (PROCEDÊNCIA RIO CLARO – SP) unidades dados Peso específico a 15% de umidade - ρ15% g/cm3 0,95 Módulo de Elasticidade Longitudinal - Ef mv MPa 13320 Tensão Limite de Resistência – Compressão Paralelo - σcp rup MPa 53 Tensão Limite de Resistência – Tração Paralelo ou Flexão - σtp rup MPa 127 Tensão Limite de Resistência – Cisalhamento - σcis rup MPa 14 Tabela 1 Dados específicos da madeira 3.2 Dimensionamento das Travessas Intermediárias e Superiores Comprimento: 1,50 m 3.2.1 Cargas De acordo com a Norma NBR–6120, o sistema de guarda-corpo deve suportar um esforço de 80 kgf/m (carga acidental). Como a carga permanente da estrutura é praticamente desprezível (2 x 10-8 kgf/m), o sistema de guarda-corpo será dimensionado em função de um esforço de 80 kgf/m. 3.2.2 Esforços Momento Fletor (M) M = 225 N.m Esforço Cortante (V)
  • 23. Proteções Coletivas - 22 - V = 600 N 3.2.3 Dimensionamento 3.2.3.1 – Seção 5,0 x 15,0 cm Flexão simples • Tensão Normal Tensão Atuante ou Tensão de Serviço Tensão Admissível Verificação de Dimensionamento σatuante < σadmissível 3,60 MPa < 19,05 MPa I yMs f × =σ 6 6 1060,3 10562,1 )025,0225( ×= × × = − s fσ = s fσ rup f rup f σσ ×= 15,0 )10127(15,0 6 ××= rup fσ MPa rup f 05,19=σ 3,60 MPa 19,05 MPa
  • 24. Proteções Coletivas - 23 - • Tensão de Cisalhamento Tensão Atuante ou Tensão de Serviço Tensão Admissível Verificação de Dimensionamento τatuante < τadmissível 0,24 MPa < 1,4 MPa • Flecha Ef mv = 13320 MPa Flecha Atuante Ib MsV f s × × = 0 τ )10562,1(075,0 )1069,4(600 6 5 − − ×× ×× =f s τ MPaPaf s 24,01024,0 6 =×=τ rup cis s f στ ×= 10,0 )1014(10,0 6 ××= s fτ MPa s f 4,1=τ IE Lqtotal f mv f ×× ×× = 384 5 4
  • 25. Proteções Coletivas - 24 - Flecha Admissível Verificação de Dimensionamento fatuante < fadmissível 2,53 x 10-3 < 4,28 x 10-3 3.3 Dimensionamento das Travessas Superiores Complementares Comprimento: 1,50 m 3.3.1 Cargas De acordo com a Norma NBR–6120, o sistema de guarda-corpo deve suportar um esforço de 80 kgf/m (carga acidental). Como a carga permanente da estrutura é praticamente desprezível (2 x 10-8 kgf/m), o sistema de guarda-corpo será dimensionado em função de um esforço de 80 kgf/m. )10562,1()1013320(384 )5,1()800(5 66 4 − ×××× ×× =f mf 3 1053,2 − ×= 350 L fadm = 350 5,1 =admf mfadm 3 1028,4 − ×=
  • 26. Proteções Coletivas - 25 - 3.3.2 Esforços Momento Fletor (M) M = 225 N.m Esforço Cortante (V) V = 600 N 3.3.3 Dimensionamento 3.3.3.1 – Seção 5,0 x 15,0 cm Flexão simples • Tensão Normal Tensão Atuante ou Tensão de Serviço Tensão Admissível I yMs f × =σ 6 6 1020,1 1006,14 )075,0225( ×= × × = − s fσ = s fσ MPa20,1 rup f rup f σσ ×= 15,0 )10127(15,0 6 ××= rup fσ MPa rup f 05,19=σ
  • 27. Proteções Coletivas - 26 - Verificação de Dimensionamento σatuante < σadmissível 1,20 MPa < 19,05 MPa • Tensão de Cisalhamento Tensão Atuante ou Tensão de Serviço Tensão Admissível Verificação de Dimensionamento τatuante < τadmissível 0,120 MPa < 1,4 MPa • Flecha Ef mv = 13320 MPa Ib MsV f s × × = 0 τ )1006,14(05,0 )1006,14(600 6 5 − − ×× ×× =f s τ MPaPaf s 40,110120,0 6 =×=τ rup cis s f στ ×= 10,0 )1014(10,0 6 ××= s fτ MPa s f 4,1=τ
  • 28. Proteções Coletivas - 27 - Flecha Atuante Flecha Admissível Verificação de Dimensionamento fatuante < fadmissível 0,282 x 10-3 < 4,286 x 10-3 3.4 Dimensionamento dos Montantes Comprimento: 1,50 m 3.4.1 Cargas De acordo com a NR 18: Condições e Meio Ambiente do Trabalho na Indústria da Construção, os guarda-corpos serão compostos por travessa superior a 1,20 m, travessa intermediária a 0,70 m e rodapé de 0,20 m, além do fechamento com tela. IE Lqtotal f mv f ×× ×× = 384 5 4 )1006,14()1013320(384 )5,1()800(5 66 4 − ×××× ×× =f mf 3 10282,0 − ×= 350 L fadm = 350 5,1 =admf mfadm 3 10286,4 − ×=
  • 29. Proteções Coletivas - 28 - 3.4.2 Esforços Momento Fletor (M) M = 1440 N.m 3.4.3 Dimensionamento 3.4.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm Compressão Simples Tensão Atuante ou Tensão de Serviço Tensão Admissível Verificação de Dimensionamento σatuante < σadmissível 7,68 MPa < 19,05 MPa I yMs f × =σ 6 6 1068,7 1006,14 )075,01440( ×= × × = − s fσ = s fσ MPa68,7 rup f rup f σσ ×= 15,0 )10127(15,0 6 ××= rup fσ MPa rup f 05,19=σ
  • 30. Proteções Coletivas - 29 - 3.5 Dimensionamento da Mão Francesa Comprimento: 1,50 m 3.5.1 Cargas F = 120 kg 3.5.2 Esforços 3.5.3 Dimensionamento 3.5.3.1 Seção 5,0 x 15,0 cm Índice de esbeltez da zona comprimida , onde: I = momento de inércia = 1,562 x 10-6 m4 S = área da seção transversal = 0,0075 m2 lfl = comprimento de flambagem = 1,70 m = 117,8 º45cos F P = º45cos 120 =P NP 06,1697= s I l lf =λ 0075,0 10562,1 70,1 6− × =λ
  • 31. Proteções Coletivas - 30 - = 30,5 Como , temos Peça Longa. Tensão Atuante ou Tensão de Serviço Tensão Admissível Verificação de Dimensionamento σatuante < σadmissível 0,2263 MPa < 2,37 Mpa cp E σ π λ × = 8 3 2 0 1400 ≤≤ λλ s Ps cp =σ 0075,0 06,1697 = s cpσ = s cpσ 26 /102263,0 mN× = s cpσ MPa2263,0 2 2 4 λ π σ × × = EPL cp 2 62 )8,117(4 )1013320()1415,3( × ×× = PL cpσ MPa PL cp 6 1037,2 ×=σ
  • 32. Proteções Coletivas - 31 - 4 RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO Neste capítulo apresentaremos o dimensionamento final realizado para alguns tipos de madeira (Eucalipto, Pinus e Pinho), algumas distâncias entre montantes e várias seções utilizadas para os componentes do sistema de guarda-corpo (montantes, travessas, rodapé e mão-francesa).
  • 33. ProteçõesColetivas RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO TRAVESSA SUPERIOR E INTERMEDIÁRIA – SEÇÕES RECOMENDADAS SEÇÕES (cm) EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0 3,0 x 15,0 sim não não não não não não não não não sim não não não não 3,0 x 20,0 sim não não não não não não não não não sim não não não não 5,0 x 10,0 sim sim sim não não sim sim não não não sim sim sim não não 5,0 x 11,5 sim sim sim não não sim sim não não não sim sim sim não não 5,0 x 15,0 sim sim sim sim não sim sim não não não sim sim sim sim não 5,0 x 20,0 sim sim sim sim não sim sim sim não não sim sim sim sim não 7,5 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim não sim sim sim sim sim 7,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim não sim sim sim sim sim 7,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim -32-
  • 34. ProteçõesColetivas RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO TRAVESSA SUPERIOR COMPLEMENTAR – SEÇÕES RECOMENDADAS SEÇÕES (cm) EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0 2,5 x 10,0 sim sim sim sim não sim sim sim não não sim sim sim sim não 2,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim não sim sim sim sim sim 2,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 2,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 3,0 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 3,0 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 5,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 5,0 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 5,0 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 5,0 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim Distância entre Montantes (m) -33-
  • 35. ProteçõesColetivas RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO MONTANTES – SEÇÕES RECOMENDADAS SEÇÕES (cm) EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0 3,0 x 15,0 sim sim sim sim sim não não não não não sim sim não não não 3,0 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim não não sim sim sim sim sim 5,0 x 10,0 sim sim sim não não não não não não não não não não não não 5,0 x 11,5 sim sim sim sim sim não não não não não sim não não não não 5,0 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim não não não sim sim sim sim sim 5,0 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 10,0 sim sim sim sim sim não não não não não sim não não não não 7,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim não não não sim sim sim sim não 7,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 8,0 x 8,0 sim sim sim sim não não não não não não sim sim não não não 8,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim não não não sim sim sim sim não 10,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 12,0 x 12,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim Distância entre Montantes (m) -34-
  • 36. ProteçõesColetivas RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO MÃO-FRANCESA – SEÇÕES RECOMENDADAS SEÇÕES (cm) EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0 5,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 5,0 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 5,0 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 5,0 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 6,0 x 6,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 11,5 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 15,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 7,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 8,0 x 8,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 8,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 10,0 x 10,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim 12,0 x 12,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim -35-
  • 37. ProteçõesColetivas RESULTADO FINAL DO DIMENSIONAMENTO RODAPÉ – SEÇÕES RECOMENDADAS SEÇÕES (cm) EUCALIPTO TERETICORNIS PINUS ELIOTTI PINHO BRASILEIRO Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) Distância entre Montantes (m) 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 1,00 1,25 1,50 1,75 2,0 3,0 x 20,0 sim não não não não não não não não não sim não não não não 5,0 x 20,0 sim sim sim sim não sim sim sim não não sim sim sim sim não 7,5 x 20,0 sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim -36-
  • 38. 5 BIBLIOGRAFIA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Ações de cargas nas estruturas: NBR-6120. Rio de Janeiro, 1980. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Ações nas estruturas, propriedades da madeira e dimensionamento nos estados limites de utilização: NBR-7190. Rio de Janeiros, 1997, 107p. ATLAS. Segurança e medicina do trabalho. 50. Ed. São Paulo: Atlas, 2002. 696p. MOLITERNO, Antônio. Caderno de projetos de telhados em estruturas de madeira. 2. Ed. São Paulo: Edgard Blücher, 1987, 462p. SZÜCS, Carlos Alberto. A Madeira nas estruturas. 1995, 32 p. Notas de Aula. VIEIRA, Marcelino Fernandes (Coord.). Recomendação técnica de procedimentos: medidas de proteção contra quedas de altura. São Paulo: FUNDACENTRO, 1999, 33 p. - 38 - Proteções Coletivas
  • 39. Sobre o livro Composto em Baskerville 11/14 em papel offset 90g/m² (miolo) e papel couché 180g/m² (capa) no formato 16x23 cm (fechado) Impressão: Gráfica da Fundacentro Tiragem: 5.000 Impressão - 2004 Equipe de realização Coordenação Editorial: Elisabeth Rossi Projeto Gráfico miolo e capa: Marila G. Destro Apolinário Rua Capote Valente, 710 São Paulo - SP 05409-002 tel.: 3066-6000 Proteções Coletivas