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NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 15524-2 Primeira edição 01.10.2007 Válida a partir de 01.11.2007 Sistemas de armazenagem Parte 2: Diretrizes para o uso de estruturas tipo porta-paletes seletivos Storage systems Part 2: Selective pallet racks Palavras-chave: Armazenagem. Sistema. Porta-palete seletivo. Descritores: Storage. System. Selective pallet rack. ICS 53.080 ISBN 978-85-07-00743-2 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS Número de referência ABNT NBR 15524-2:2007 72 páginas CABNT 2007 ABNT NBR 15524-2:2007 © ABNT 2007 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito pela ABNT. Sede da ABNT Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031-901 - Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 2220-1762 abnt@abnt.org.br www.abnt.org.br Impresso no Brasil ABNT NBR 15524-2:2007 Sumário Prefácio....................................................................................................................................................vi 1 Escopo...................................................................................................................................................1 2 Referências normativas........................................................................................................................1 3 Materiais...............................................................................................................................................2 3.1 Aços com qualificação estrutural....................................................................................................2 3.2 Aços sem qualificação estrutural...................................................................................................2 3.3 Elementos de fixação....................................................................................................................2 3.3.1 Parafusos.................................................................................................................................2 3.3.2 Chumbadores........................................................................................................................2 3.4 Eletrodos, arames e fluxos para soldagem....................................................................................2 4 Tratamento superficial.........................................................................................................................3 4.1 Pintura..........................................................................................................................................3 4.2 Galvanização................................................................................................................................3 4.3 Proteção contra incêndio................................................................................................................3 5 Projeto..................................................................................................................................................4 5.1 Definição de leiaute de uma área de armazenagem.......................................................................4 5.2 Alturas mínimas.............................................................................................................................5 5.3 Guia para empilhadeiras................................................................................................................7 5.4 Utilização de protetores.................................................................................................................7 5.5 Utilização de guia de caçamba, planos revestidos ou espaçador de garfos......................................7 6 Armação superior.................................................................................................................................8 6 Cálculos.................................................................................................................................................8 6.1 Propriedades gerais do aço............................................................................................................8 6.2 Estabilidade das estruturas em relação ao contraventamento.........................................................8 6.2.1 Porta-paletes seletivo sem contraventamento...........................................................................8 6.2.2 Porta-paletes seletivo com contraventamento.........................................................................10 6.3 Tempo de vida para cálculo..........................................................................................................13 6.4 Estados-limites de serviço............................................................................................................13 6.5 Imperfeições.................................................................................................................................13 6.5.1 Imperfeições nos montantes em porta-paletes seletivos não contraventados............................14 6.5.2 Imperfeições no sistema de contraventamento........................................................................15 6.5.3 Imperfeições nos elementos..................................................................................................15 6.6 Ações............................................................................................................................................16 6.6.1 Ações permanentes................................................................................................................16 6.6.2 Ações variáveis......................................................................................................................18 6.6.3 Cargas de impacto.................................................................................................................19 6.7 Combinações.................................................................................................................................19 6.7.1 Combinações de ações para estados-limites últimos...............................................................19 6.7.2 Combinações de ações para estados-limites de serviço..........................................................19 6.8 Fator de carga................................................................................................................................20 6.9 Fator de material...........................................................................................................................20 6.10 Contraventamento das estruturas na estrutura do prédio...............................................................20 6.11 Excentricidades na análise global................................................................................................21 6.12 Cálculo das longarinas.................................................................................................................22 6.12.1 Comprimento de cálculo das longarinas.................................................................................22 6.12.2 Impressão no posicionamento...............................................................................................22 6.12.3 Cálculo momento de flexão...................................................................................................23 6.12.4 Cálculo da cortante.................................................................................................................24 6.12.5 Cálculo da flecha...................................................................................................................24 6.12.6 Cálculo de flexo-torção..........................................................................................................25 © ABNT 2007 - Todos os direitos reservados ABNT NBR 15524-2:2007 6.12.7 Cálculo de conectores ............................................... 26 6.13 Membros comprimidos ............................................... 26 6.13.1 Membros comprimidos não perfurados ............................................... 27 6.13.2 Membros comprimidos perfurados ............................................... 27 6.13.3 Membros comprimidos sem flambagem global .......................... 27 6.13.4 Membros comprimidos com flambagem por flexão .................... 27 6.13.5 Curva de flambagem ............................................................ 28 6.13.6 Ângulo máximo de inclinações para diagonais ............................... 29 6.14 Comprimento de flambagem ............................................ 29 6.14.1 Flambagem por torção e flexo-torção ....................................... 33 6.15 Viga .................................................................................................................... 36 6.16 Sapatas .............................................................................................................. 36 6.17 Fator de equivalência de cargas nas longarinas ....................... 36 6.17.1 Fator de imperfeição para diferentes perfis ................................. 39 6.18 Distanciadores ............................................................................................... 40 7 Montagem ................................................................................................. 40 7.1 Tolerâncias ......................................................................................................... 40 7.1.1 No piso .............................................................................................................. 41 7.1.2 No alinhamento da estrutura ............................................................ 41 7.1.3 Entre comp entre montantes contínuos e opostos ....................... 47 7.2 Instrumentos de medição ............................................................................ 42 8 Utilização ................................................................................................... 45 8.1 Limitação da carga para carregamento com equipamentos de movimentação ........ 45 8.1.1 Unidades de carga que não exigem acessórios ................................ 45 8.1.2 Unidades de carga que exigem acessórios ......................................... 45 8.20 Distanciações ................................................................................................ 46 8.2.2 Colocação de cargas sobre a unidade de carga .............................. 46 8.2.3 Colocação de unidades de carga sobre a estrutura ..................... 47 8.2.4 Deflexões de movimentação das unidades de carga nas estruturas .......... 48 Manual .................................................................................................................. 48 Inspeção ................................................................................................................ 48 9.1 Noções iniciais de inspeção ................................................................... 49 9.1.1 Pós-montagem ....................................................................................... 49 9.2 Utilização ......................................................................................................... 49 9.2.1 Avaliação de danos e redução nos níveis de segurança ............... 49 9.2.2 Avaliação geral ........................................................................................ 49 9.3 Avaliação ........................................................................................................ 52 9.3.1 Avaliação de inspeção ......................................................................... 52 9.3.2 Montantes .................................................................................................. 52 9.3.3 Longarinas ................................................................................................ 52 9.3.3.3 Avaliações complementares .......................................................... 52 9.3.4 Frequência da inspeção ........................................................................ 53 9.5 Registro de inspeção ................................................................................ 53 9.6 Limpeza ............................................................................................... 53 Zinalização ............................................................................................................ 53 9.8 Iluminação ..................................................................................................... 54 10 Ensaios ...................................................................................................... 54 10.1 Parâmetros gerais ................................................................................... 54 10.1.1 Execução dos ensaios ......................................................................... 54 10.1.2 Condições de apoio ............................................................................ 54 10.1.3 Incrementos de carga ......................................................................... 54 10.1.4 Precisão das mediadas ....................................................................... 54 10.1.5 Montagem das amostras de insaio ................................................... 54 10.1.6 Relatório de ensaio ............................................................................ 54 10.1.7 Interpretação dos resultados ........................................................... 55 10.2 Ensaio em componentes da estrutura .................................................. 55 10.2.1 Ensaio de coluna curta ................................................................. 59 10.2.2 Ensaio da ligação entre longarina e coluna ©ABNT 2007 - Todos os direitos reservados iv -FL4- ABNT NBR 15524-2:2007 10.2.3 Ensaio da carga de cisalhamento de conectores e travas ........ 62 10.2.4 Ensaio de junções .............................................................................. 64 10.3 Ensaio em estruturas .......................................................................... 65 10.3.1 Ensaio de compressão de montantes ......................................... 65 10.3.2 Ensaio de flambagem por flexão nas colunas dos montantes ..... 67 10.3.3 Ensaio de flexão nas longarinas ................................................. 68 10.4 Ensaios no conjunto estrutural ......................................................... 70 10.4.1 Ensaio de longarinas em flexão ................................................. 70 10.4.2 Deslocamentos horizontais .......................................................... 71 Bibliografia ................................................................................................. 72 ©ABNT 2007 - Todos os direitos reservados v -FL5- ABNT NBR 15524-2:2007 Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais Temporárias (ABNT/CEET), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretrizes ABNT, Parte 2. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito. de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes. A ABNT NBR 15524-2 foi elaborada pela Comissão de Estudo Especial Temporária para Sistemas de Armazenagem (ABNT/CEET-00:001.69). O Projeto, circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 06, de 22.05.2007 a 21.06.2007, no número do Projeto 00:001.69-001/2. A ABNT NBR 15524, sob o título geral “Sistemas de armazenagem”, tem previsão de conter as seguintes partes: - Parte 1: Terminologia; - Parte 2: Diretrizes para estruturas tipo porta-palletes seletivo. ©ABNT 2007 - Todos os direitos reservados vi -FL6- NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 15524-2:2007 Sistemas de armazenagem Parte 2: Diretrizes para o uso de estruturas tipo porta-paletes seletivos 1 Escopo 1.1 Esta parte da ABNT NBR 15524 fornece orientações sobre o projeto, cálculo, montagem e utilização de estruturas tipo porta-paletes seletivos (PPS) em sistemas de armazenagem. 1.2 Esta parte da ABNT NBR 15524 se aplica somente às estruturas de aço-carbono. 2 Referências normativas Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). ABNT NBR 5413:1992, Iluminância de interiores ABNT NBR 6323:1996, Produto de aço ou ferro fundido revestido de zinco por imersão a quente ABNT NBR 8800, Projeto e execução de estruturas de aço de edifícios ABNT NBR 14762:2001, Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio — Procedimento ABNT NBR 10476:1988, Revestimentos de zinco eletrodepositado sobre ferro ou aço ABNT NBR 11003:1990, Tintas — Determinação da aderência ANSI/AWS A5.1/A5.1M:2004, Specification for carbon steel electrodes for shielded metal arc welding ANSI/AWS A5.5/A5.5M:2006, Specification for low-alloy steel electrodes for shielded metal arc welding ANSI/AWS A5.17/A5.17M:1997, Specification for carbon steel electrodes and fluxes for submerged arc welding ANSI/AWS A5.18/A5.18M:2005, Specification for carbon steel electrodes and rods for gas shielded arc welding ANSI/AWS A5.20/A5.20M:2005, Specification for carbon steel electrodes for flux cored arc welding AWS A5.23/A5.23:1997, Specification for low alloy steel electrodes and fluxes for submerged arc welding ANSI/AWS A5.28/A5.28M-2005, Specification for low-alloy steel electrodes and rods for gas shielded arc welding ANSI/AWS A5.29/A5.29M:2005, Specification for low-alloy steel electrodes for flux cored arc welding ASTM A 370-2005, Standard test methods and definitions for mechanical testing of steel products ©ABNT 2007 - Todos os direitos reservados -FL7- ABNT NBR 15524-2:2007 3 Materiais As estruturas tipo porta-paletes seletivo (PPS) são fabricadas em aço-carbono de baixa liga e alta resistência mecânica, para as quais aplicam-se os parâmetros estabelecidos em 3.1 a 3.4. 3.1 Aços com qualificação estrutural Os aços utilizados nos elementos com função estrutural (longarinas e montantes) devem ter qualificação estrutural e possuir propriedades mecânicas adequadas para receber o trabalho a frio e apresentar relação entre a resistência à ruptura e a resistência ao escoamento (fu/ff) maior ou igual a 1,08, e o alongamento após ruptura não deve ser maior que 10 % para base de medida igual a 50 mm ou 7 % para base de medida igual a 200 mm, conforme ASTM A 370:2005. 3.2 Aços sem qualificação estrutural A utilização de aços em elementos sem função estrutural (perfis) é permitida, se o aço possuir propriedades mecânicas adequadas para receber o trabalho a frio. Não devem ser considerados no projeto valores superiores a 180 MPa e 300 MPa, respectivamente, para a resistência ao escoamento (ff) e a resistência à ruptura (fu) conforme ABNT NBR 14762:2001. 3.3 Elementos de fixação 3.3.1 Parafusos Recomenda-se utilizar parafusos de aço com qualificação estrutural, comuns ou de alta resistência. Onde a utilização de parafusos sem qualificação estrutural é permitida, desde que não seja adotado no projeto valor superior a 300 MPa para a resistência à ruptura do parafuso em tração fu. 3.3.2 Chumbadores Todos os elementos estruturais em contato com o piso devem ser fixados com chumbadores mecânicos ou químicos. Quando houver esforços dinâmicos ou vibrações, devem ser utilizados chumbadores químicos fixados através de porca com sistema de travamento. Devem ser observados os seguintes fatores na determinação da capacidade e a geometria de fixação do chumbador: — profundidade de embutimento; — distância do chumbador à borda do elemento de concreto; — distâncias entre chumbadores adjacentes; — resistência à compressão do concreto. 3.4 Eletrodos, arames e fluxos para soldagem Os eletrodos, arames e fluxos para soldagem devem estar de acordo com as exigências das especificações ANSI/AWS A5.1:2004, ANSI/AWS A5.5:2006, ANSI/AWS A5.17:1997, ANSI/AWS A5.18:2005, ANSI/AWS A5.20:2005, AWS A5.23:1997, ANSI/AWS A5.28:2005 e ANSI/AWS A5.29:2005, onde aplicável. ©ABNT 2007 - Todos os direitos reservados -FL8- ABNT NBR 15524-2:2007 4 Tratamento superficial O tratamento superficial da estrutura deve garantir a segurança da operação e prevenir a corrosão. Para a escolha do tipo de tratamento superficial, deve-se levar em consideração os seguintes fatores: a) características do meio ambiente onde será instalada a estrutura: — ambiente rural, urbano, industrial ou marítimo; — atmosfera com presença de elementos corrosivos (CO2, SO2, H2S); — umidade relativa e temperatura; b) características do produto a ser armazenado: — contato direto com produtos alimentícios; — contato direto com produtos corrosivos. Entre os diversos tratamentos superficiais possíveis, as estruturas podem ser pintadas ou galvanizadas por diferentes processos. Os mais comuns são: — pintura líquida; — pintura a pó; — galvanização eletrolítica; — galvanização a quente. 4.1 Pintura A pintura não deve apresentar fissuras ou trincas devido ao processo de dilatação ou contração durante toda a sua vida útil. Os ensaios de aderência para tintas devem seguir a ABNT NBR 11003:1990. NOTA A utilização de cores diferentes entre montantes e longarinas melhora a visualização dos elementos, minimizando as batidas e a colocação incorreta dos paletes. 4.2 Galvanização A galvanização eletrolítica deve atender à ABNT NBR 10476:1988 e a galvanização a fogo deve atender à ABNT NBR 6323:1996. 4.3 Proteção contra incêndio Quando solicitada, a proteção contra incêndio deve levar em consideração que o aço, quando atacado pelo fogo, apresenta resistência reduzida e uma redução brusca do seu estado-limite de escoamento a partir de 400 °C, atingindo valores críticos em temperaturas em torno de 550 °C. 5 Projeto No projeto de estruturas de porta-paletes seletivos, devem ser considerados os parâmetros de 5.1 a 5.6. ©ABNT 2007 - Todos os direitos reservados -FL9- ABNT NBR 15524-2:2007 5.1 Definição de leiaute de uma área de armazenagem Entende-se por leiaute a distribuição das estruturas de armazenagem em uma área de movimentação de material. Na distribuição das estruturas de armazenagem devem ser observados os seguintes pontos: a) largura do corredor: C\text{\min} = C\text{ômin} + 2 x B\text{p} onde: C\text{ômin} é a largura do corredor operacional, definida pelo tipo do equipamento de movimentação, expressa em milímetros (mm); C\text{tmin} é a largura do corredor; B\text{p} é o balanço do palete; b) a altura do último nível de longarinas deve ser 200 mm menor que a altura máxima da elevação do garfo da empilhadeira; c) em função do tipo de empilhadeira ou da necessidade do tipo de produto a ser armazenado, de acordo com as exigências sanitárias, deve-se considerar a colocação de um par de longarinas próximo ao piso; d) túneis de passagem devem ter: — altura livre mínima no mínimo 200 mm maior que a altura máxima da torre recuada; — largura livre mínima é a largura dos equipamentos de movimentação ou da(s) unidade(s) de carga(s) (o que for maior), acrescida de folga mínima de 150 mm entre eles; NOTA Para estabelecer a quantidade e posição de túneis e elementos de segurança, considerar a operação e os padrões de segurança aplicáveis. e) interferências com outras instalações do prédio, como rede de prevenção de incêndios ou rede elétrica; f) situação arquitetônica do prédio. 5.2 Folgas mínimas As folgas mínimas para operação devem ser definidas em função do tipo de equipamento de movimentação. Estes equipamentos são classificados em três tipos principais. a) Classe I – são instalações de corredor muito estreito, onde durante a operação de carga e descarga o operador da empilhadeira sobe e desce junto com a unidade de carga. b) Classe II – são instalações de corredor muito estreito, onde durante a operação de carga e descarga o operador da empilhadeira fica no nível do piso e sem sistema auxiliar de posicionamento. c) Classe III – são instalações de corredor largo ou estreito, onde são utilizadas empilhadeiras contrabalanceadas, de combustão ou elétricas, e sem sistema auxiliar de posicionamento. A Tabela 1 e a Figura 1 estabelecem valores para as principais folgas na definição inicial de um projeto. 4 ©ABNT 2007 – Todos os direitos reservados -FL10-