Dimensionamento linha de vida, Exercícios de Segurança do Trabalho

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DIMENSIONAMENTO DA LINHA DE VIDA VERTICAL PARA NOVA CAIXA

D’ÁGUA – APLICADA PARA ESCADA DE MARINHEIRO

SUMÁRIO

• 1 Introdução
• 2 Linha de vida
• 2.1 Dimensionamento.........................................................................................................
• 3 Coclusão........................................................................................................................

2 LINHA DE VIDA

A linha de vida é um dos dispositivos que podem ser utilizados pelo trabalhador durante a execução de trabalho em altura e é o foco deste trabalho. Como citado na introdução, ela pode ser definida como um mecanismo de ancoragem que é utilizado pelo colaborador como um sistema de proteção contra quedas, de forma a evitar acidentes (SAMPAIO; SIMON, 2017). Abaixo é listado os principais elementos com suas respectivas funções:  Absorvedor de Energia: É um componente do sistema que funciona como dissipador de energia cinética, que será acionado durante uma eventual queda de uma determinada altura (NBR14629, 2020). Segundo essa norma NBR14629 (2020), o absorvedor de energia não deve atrapalhar o movimento do trabalhador, deve ser colocado de forma que seja o mais fácil possível sua utilização, seja leve, mas sem prejudicar sua solidez e nem eficácia, e deve assegurar a posição correta do usuário. Figura 2: Absorvedor de energia TF-  Esticador do Cabo de aço: O esticador para cabo de aço é definido pela norma NBR (2013), no qual define o esticador como um acessório que tem por objetivo ajustar o comprimento ou a tração do cabo. Esse acessório é constituído por um corpo roscado internamente e com dois terminais também roscados. O esticador pode ser observado na Figura 03 abaixo. Figura 3: Esticador do cabo aço

Figura 5 - Malha e tipo de elemento Após a criação da malha, foram inseridas as condições em que a placa de ancoragem será submetida, como a fixação dos pontos onde terá os elementos de fixação e a força aplicada, que será onde o sistema de linha de vida estará ancorado, como mostra na Figura 6:

Figura 6 - Condições Para a Simulação Em seguida foi realizada a simulação no SoftWare, obtendo os seguintes resultados como mostram a Figura 41 e a Figura 42, dando a deformação e a Tensão de Von Misses, respectivamente: Figura 41 - Deformação da Placa de Ancoragem Fonte: Autoria Própria (2023). A deformação máxima encontrada foi de aproximadamente 0,23 mm, local onde a força foi aplicada. Figura 7 - Tensão de Von Misses E a tensão máxima encontrada foi de 300,06 MPa, que é menor que o limite de escoamento do aço SAE1020 que é de 345 MPa. A força que foi aplicada na simulação é a força exigida pela NBR16325-1 (2014) 12KN, no entanto na sua utilização a força será bem menor, pois a linha é projetada para a utilização de apenas um colaborador, como será mostrado ao decorrer do desenvolvimento do trabalho. Dimensionamento do Cabo de Aço Após o desenvolvimento do suporte é realizado o dimensionamento do cabo de aço. Para esse cálculo foi utilizada a equação 2 deste trabalho no qual é dependente de variáveis que serão explicadas ao decorrer desta seção. Porém é necessário especificar o tipo de talabarte e suas características a fim de calcular as variáveis necessárias.

2.1.3 Módulo de Corda, 𝑘 Para encontrar o 𝑘, como citado no referencial teórico, deve ser informado pelos fabricantes, entretanto não é informado pelos fabricantes brasileiros. Sulowski (1991), desenvolveu uma metodologia para encontrar o valor correspondente dado na Figura 16, o valor obtido pode ser observado na Figura 10. Figura 10 – Fator k Utilizando o 𝑓 = 1 e a segunda condição em relação ao tipo de corda escolhida sendo esta o polipropileno, que é o material do talabarte, tem-se que k = 32500. 2.1.4 Fator de Redução do Trava Quedas, Cinto de Segurança e Absorvedor de Energia, a, b e s O fator de redução do trava, a, quedas também devem ser informado pelo fabricante, porém Sulowski obteve experimentalmente, sendo adotado o a = 0,7, de acordo com a Figura 11. O fator de redução do cinto de segurança, b, varia de acordo com o tipo de cinto, sendo estes podendo ser abdominal, paraquedista, entre outros. No sistema de linha de vida será recomendado o cinto tipo paraquedista para sua utilização, para o cinto paraquedista, de acordo com a Figura 12, será utilizado b = 0,8. O fator de redução do absorvedor de energia, s, também possui diferentes tipos, como pode ser visualizado na Figura 13. Para o talabarte escolhido, será considerado o tipo de tecido sintético que rasga, tendo seu valor recomendado de s = 0,7.

Fator a Figura 11 – Fator a Fator b Figura 12 – Fator b Fator s Figura 13 – Fator s 4.3.4 Fator de Conversão Peso Rígido, c O fator de conversão do peso rígido, c, pode ser obtido utilizando a Figura 14.

Colocando os valores na Equação 2, obtém-se: FQ =120.9 , 81 + 4 , 5_._

. √32500.1.120= 3354 , 46 N

Essa força calculada, é a força aplicada durante uma possível queda, para prosseguir com os cálculos, é necessário observar um catálogo de cabos de aço e escolher um modelo de cabo pré-determinado para conferir se é compatível com a força a ser aplicada, de acordo com o fabricante. Figura 16 – Dados do Cabo De acordo com a classe escolhida, a NBR 2408 (2019), define a massa aproximada e as cargas de rupturas mínima do cabo para o projeto. Foi escolhido o cabo de 8 mm, por ser mais comum em utilização de linha de vida vertical. A Figura 16 é possível observar os valores obtidos com a classe do cabo direto da norma. Para calcular a tração máxima que o cabo vai sofrer durante uma possível queda, é necessário calcular a tração do cabo sofrida pelo próprio peso. Como mostra na Figura 16, o cabo possui 22,1 Kg a cada 100 metros,

como o sistema de linha de vida é projeto para escada de até 6 metros, deduz-se que o cabo possui 1,32 Kg de massa. O peso do cabo pode ser calculado de acordo com a Equação 4 abaixo: Pc = m. g = 1 , 32_._ 9 , 81 = 12 , 94 N eq. 3 Portanto a força de tração aplicada pelo cabo será a soma da força de queda calculada com a Equação de Sulowski (1991) mais a força peso do próprio cabo. Tc = FQ + Pc = 3354 , 46 + 12 , 94 = 3367 , 41 N eq. 4 4.3.6 Determinação do Fator de Segurança, Fs O Fs, é o que garantirá que o cabo de aço funcione e tenha segurança no funcionamento da linha de vida, esse fator pode ser calculado de acordo com a Equação 1 dada no referencial teórico: Fs =

CRM

CT

eq. 5 O CT, chamado de carga de trabalho é a tração que o cabo, 𝑇, sofrerá em uma possível queda, e o CRM a carga de ruptura mínima que pode ser encontrada a tabela da Figura 48, portanto o Fs é obtido abaixo Fs =

O valor obtido é um valor muito alto, o que significa que o cabo de aço escolhido atende as necessidades do projeto, garantindo a segurança. Portanto o cabo de aço é de classe 6 x 7 AF, com diâmetro de 8 mm. 4.3.6 Mosquetão Para fazer a conexão do sistema de linha de vida com a placa de ancoragem, será utilizado mosquetão, tanto na parte superior quanto na parte inferior. Figura 17 – Dados do Mosquetão

Figura 20 – Esticador do cabo 4.3.9 Absorvedor de Energia O absorvedor de energia tem a função de absorver o impacto em uma possível queda, ele estará localizado na parte superior do Sistema. O absorvedor de energia escolhido é da fabricante Dully, ele possui capacidade de resistência de até 1500 kgf, aproximadamente 14,71 KN. O absorvedor pode ser visualizado na Figura 21: Figura 21 – Esticador do cabo 4.3.10 Sapatilha para Cabo de Aço As sapatilhas são essenciais para a proteção do cabo de aço, a escolha delas foi de acordo com o diâmetro do cabo de aço utilizando o catálogo da CarboStorm (2023), como mostra a Figura 22:

Figura 22 – Sapatilha para Cabo de aço Configuração da disposição dos elementos a serem utilizados: Figura 23: Configuração de Montagem

3 CONCLUSÃO

Conforme apresentado a linha de vida foi dimensionada para apenas 1 colaborador com massa máxima de 120 kg. Conforme os resultados apresentados pelo fator de serviço do cabo é maior que 2, em concordância com a solicitação da norma. A carga de tração no cabo é menor que a carga máxima admissível logo não ocorrerá rompimento do elemento de sustentação.