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Título: MEMORIAL DE CÁLCULO
Cliente: BAKER HUGHES
Visita para elaboração de orçamento
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Norma Ref. Controle Página
00 27/09/2021 27/09/2021 NBR 8400
9
ONNZE ENGENHARIA LTDA - ENGENHARIA E SEGURANÇA NO TRABALHO
TELEFONE: (21) 2663 8803 - (21) 9 8883 8456
www.onnzeengenharia.com.br
1. INTRODUÇÃO
Um braço de carga fixo apresenta diversas aplicações práticas, com carregamentos estáticos,
dinâmicos, fixos ou variáveis. A utilização mais comum deste equipamento é para a montagem de uma
talha, fixa ou móvel, no braço, para elevação de cargas na linha de alcance que o braço dimensionado
comporta.
O presente relatório descreve os procedimentos, métodos, hipóteses e cálculos efetuados para
verificação estrutural do braço de carga fixo, de acordo com os seguintes
Altura da Coluna (m): 2,0
Comprimento de Braço (m): 2,0
Capacidade de Carga (kg): 200
2. OBJETIVO
- Verificar as solicitações internas e deformações nos elementos do braço de carga fixo consequente do
carregamento máximo do equipamento.
- Mensurar as reações na base do equipamento para disponibilizar as informações necessárias ao
responsável pela obra civil para o dimensionamento da fundação e seus respectivos chumbadores.
3. MODELO MATEMÁTICO
O braço de carga fixo é uma estrutura planar, composta por dois elementos principais, a coluna e o
braço, fixos entre si por uma união rígida.
3. 1 Dimensões Principais
A Figura 1 ilustra esquematicamente o modelo matemático do braço de carga fixo, indicando as
coordenadas (X,Y) de cada ponto.

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3.2 Fixação
A estrutura é fixada pela base da coluna na fundação civil. Esta fixação é considerada como um engaste,
ou seja, tem seus graus de liberdade, deslocamentos e giros, fixados em todas as direções, conforme a
Figura 2.

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3.3 Propriedades das Seções
3.3.1 Braço
O braço utilizado é um elemento com dimensões, material e propriedades conforme Tabela 1
3.3.2 Coluna
A coluna utiliza é um elemento com dimensões, material e propriedades conforme
Tabela 2 – Detalhe utilizado na coluna.

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3.4 Considerações e Hipóteses Adotadas
Utiliza-se para o cálculo da estrutura em questão a teoria de vigas, conformidade com o princípio de
Saint-Venant, a hipótese de pequenas deformações e demais simplificações mencionadas a seguir.
3.4.1 Uniões
Os dois elementos da estrutura são unidos por uma junta rígida, soldada ou parafusada, a qual restringe
os graus de liberdade do nó.
3.4.2 Chapas de Reforço
Por simplificação, são desconsideradas no modelo, chapas ou componentes que forcem os elementos
próximo de suas extremidades e nos nós Como consequência, o modelo torna se menos rígido em
comparação a estrutura original, aumentando a segurança dos resultados.
3.5 Condição de Carregamento
A condição de carregamento máxima é definida pela aplicação da carga de capacidade máxima do
equipamento na extremidade livre do braço de carga acrescida da carga distribuída da massa própria de
cada elemento, coluna e braço.
4. MÉTODO E CRITÉRIO DE FALHA
Aplicada a condição de carregamento máxima os elementos são avaliados, segundo a natureza dos
esforços, normais e cisalhantes em suas respectivas seções.
Utiliza-se como critério de falha Von Mises e a tensão de escoamento dos materiais para calcular o
coeficiente de segurança do regime elástico.
4.1 Esforços Normais
A tensão devido à momento fletor é dada por:
O esforço axial nos elementos é obtido por:
Pela superposição de esforços:

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4.2 Esforços cisalhantes
A tensão média devido a esforço cortante é dada por:
4.3 Tensor tensão de Cauchy
O tensor tensão de Cauchy é dado por:
Resolvendo um problema de autovalores e autovetores, obtêm se as tensões principais 𝜎1, 𝜎2 e 𝜎3.
Então, a tensão equivalente de Von Mises é dada por:
5. RESULTADOS
Os resultados dos esforços internos, tensões, deslocamentos e reações na base são apresentados a
seguir. Bem como os coeficientes de segurança relativos ao critério de falha.
5.1 Reações na Base
A Tabela 3 exibe os resultados dos esforços máximos a qual a base do equipamento e,
consequentemente, a fundação civil e sua ancoragem experimentam.
5.2 Esforços Internos
A Tabela 4 e as Figuras 3, 4 e 5 apresentam os resultados e diagramas dos esforços internos nos
elementos do braço de carga.

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5.3 Tensões
A Tabela 5 apresenta os resultados das tensões em virtude de cada natureza do esforço, a tensão
equivalente de Von Mises após a superposição dos esforços. E a Tabela 6 apresenta o coeficiente de
segurança para o regime elástico do equipamento, ou seja, para a

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Tabela 6 Coeficiente de Segurança
5.3.1 Deslocamentos
A Tabela 7 apresenta os deslocamentos, ou deflexões, individuais de cada elemento.
Na Tabela 8 são exibidos os deslocamentos máximos experimentados pelo equipamento quando carregado
por sua capacidade máxima.
A Figura 6 ilustra a curva elástica experimentada pelo equipamento e os deslocamentos máximos nos
respectivos pontos descritos na tabela anterior.

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6. CONCLUSÕES
As hipóteses e considerações adotadas no modelo matemático tornam os resultados seguros e
abrangem possíveis flutuações nos carregamentos.
O braço de carga está apto às condições de carregamento impostas pela sua capacidade máxima. Bem
como, os deslocamentos experimentados pela estrutura não ultrapassam o regime elástico dos materiais
de cada um dos elementos, coluna e braço.
Este equipamento não está dimensionado em conformidade com a ABNT NBR 8400. Portanto, não pode
ser utilizado para elevação de carga. Seu uso é estritamente exclusivo para a suspensão de uma carga
estática.
Ressalta-se que a fundação civil e sua ancoragem não são dimensionadas no presente memorial de
cálculo. Contudo, as reações neste nó, aqui informadas, são suficientes para sua concepção.
7. REFERÊNCIAS
Shigley, J.E; Mishke, C.R.; “Mechanical Engineering Design”, McGraw-Hill, 9ª edição, 2011.
ABNT NBR 8400. “Equipamentos de elevação e movimentação de carga - Regras para projeto”. 2019

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