Memorial de Cálculo de una Silla Suspendida Manual C3CS0101 / 13 ART N

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2 C3 Equipamentos para construção civil Av. Rio Branco 4423, Sala B, Bairro Ana CNPJ: / Telefone: Memorial de Cálculo de una Silla Suspendida Manual C3CS0101 / 13 ART N Fecha: lunes, 29 de abril de 2013 Ingeniero: Nombre del estudio: Cálculo estructural Silla de suspensión manual Tipo de análisis: Estática Índice Descripción El presente memorial de cálculo tiene como objetivo demostrar la capacidad de carga y las condiciones de seguridad de una silla suspendida manual, desde el punto de vista del dimensionamiento estructural de sus componentes. Criterios de validación de la silla suspendida.. 4 Información del modelo numérico... 4 Propiedades del material... 5 Condiciones de contorno y carga... 5 Información de malla... 6 Resultados... 7 Apoyo para los pies... 9 Conclusión Recomendaciones y condiciones de instalación10 La silla suspendida, también conocida como balancín individual, es indicada para realizar trabajos en lugares elevados, donde no puedan ser ejecutados en condiciones de seguridad a partir del piso. Se utilizan en servicios de construcción, reforma, demolición, pintura, limpieza y mantenimiento. 1

3 Silla Suspendida Según la NR 18, la silla suspendida debe cumplir los siguientes requisitos para que su comercialización y uso atiendan a la legislación vigente: En cualquier actividad en que no sea posible la instalación de andamios, se permite la utilización de silla suspendida (balancín individual); La sustentación de la silla suspendida debe ser hecha por medio de cable de acero o cable de fibra sintética; La silla suspendida debe disponer de: o a) sistema dotado con dispositivo de ascenso y descenso con doble traba de seguridad, cuando la sustentación sea a través de cable de acero; o b) sistema dotado con dispositivo de descenso con doble traba de seguridad, cuando la sustentación sea por medio de cable de fibra sintética; o c) requisitos mínimos de confort previstos en la NR 17 - Ergonomía; o d) sistema de fijación del trabajador por medio de cinturón El trabajador debe utilizar cinturón de seguridad tipo paracaidista, conectado a la trabacaídas en cable guía independiente; La silla suspendida debe presentar en su estructura, en caracteres indelebles y bien visibles, la razón social del fabricante y el número de registro respectivo en el Catastro Nacional de Persona Jurídica - CNPJ Está prohibida la improvisación de silla suspendida Los puntos de anclaje de los equipos y de los cables de seguridad deben ser independientes. Las condiciones constructivas de la plataforma de trabajo establecidas en la NR 18 son atendidas en el equipo objeto de este memorial, conforme las siguientes imágenes: 2

4 Sistema de ascenso y descenso con doble traba de seguridad, 2 cables de acero independientes. Ergonomía Apoyo para los pies con 3 niveles de regulación. Ergonomía Toma la mano. Ergonomía Identificación de la razón social y CNPJ del fabricante. Asiento plástico con respaldo para la espalda. 3

5 Criterios de validación de la silla suspendida La capacidad de carga de la silla suspendida manual especificada por el fabricante es de 120 kg, con esa carga se debe garantizar la integridad de toda la estructura. En la región del asiento se aplicó una carga de 1177,2N (120 kg), se aplicaron también los esfuerzos derivados del cable de acero. El asiento plástico no fue considerado en este análisis. Los materiales utilizados en la fabricación de estos esquimales son tubos y chapas de acero SAE 1008, donde su límite de flujo es de 180 MPa y el límite de ruptura es de 325 MPa. Información del modelo numérico Nombre del modelo: Silla suspendida manual 4

6 Nombre y referencia del documento Silla suspendida manual Tratado Cuerpo sólido Propriedades volumétricas Masa:9,51 kg Volumen:0, m^3 Densidad:7870 kg/m^3 Peso:93,29 N Propiedades del material Referencia del modelo Propiedades Componentes Nombre: AISI 1010 Tipo de modelo: Isotrópico linear elástico Criterio de fallo Tensão de von Mises predeterminado: máxima Límite de flujo:: 180 MPa Resistencia a la 325 MPa tracción: Todos los componentes de la silla suspendida Condiciones de contorno y carga La simulación numérica fue hecha con el objetivo de analizar el equipamiento representando exactamente lo que sucede en la práctica, para ello se aplicaron cargas en el asiento y también en la región donde las poleas son fijadas. La carga aplicada en el asiento fue de 1177,2N (120 kg), y el engasto (punto fijo) es el lugar donde se ancla la máquina de tracción, conforme imagen abajo: Punto de carga Carga en el asiento Esfuerzos de las poleas 5

7 Información de malla Tipo de malla Generador de mallas usado: Puntos Jacobianos Calidad de la malla Malla sólida Malla con base en curvatura 4 Puntos Alta Información de malla - Detalles Total de nodos Total de elementos Proporción máxima 13,82 % de elementos con Proporción <3 98,1 % de elementos con Proporción <10 0,00156 % de elementos distorsionados (Jacobiana) 0 6

8 Resultados Nombre Tipo Mín Máx. Tensión VON: Tensão de von Mises 5,058e -5 MPa MPa Nó: Nó: Silla suspendida manual - Tensión 7

9 Nombre Tipo Mín Máx. Desplazamiento URES: Desplazamiento resultante 0 mm Nó: ,988 mm Nó: Silla suspendida manual - Desplazamiento 8

10 Apoyo para los pies Se realizó un análisis numérico de la estructura donde el operador apoyaba los pies, para ese estudio fue considerada una carga de 120 kg, con el objetivo de garantizar la integridad estructural del equipo simulando que el operador quede de pie sobre esa estructura. En esta condición la tensión encontrada no sobrepasó el límite de flujo del material, conforme imagen abajo: 9

11 Conclusión Después de realizar y evaluar los análisis numéricos, es posible afirmar que la Silla Suspendida Manual está aprobada para operar con carga de 120kg, esa carga no afectará la integridad estructural del equipo. Las tensiones superiores a 180 MPa verificadas en el estudio deben ser desconsideradas del análisis, pues estas se encuentran en regiones de singularidad geométrica y / o numérica. Recomendaciones y condiciones de instalación Los sistemas de fijación y soporte y las estructuras de apoyo de las sillas suspendidas deben ir precedidas de un diseño elaborado y acompañado por un profesional legalmente habilitado. El soporte de la silla suspendida debe realizarse por medio de vigas, separadores u otras estructuras metálicas de resistencia equivalente a, como mínimo, tres veces el mayor esfuerzo solicitante. Las sillas suspendidas no deben recibir cargas superiores a las especificadas en el diseño y su carga debe repartirse siempre que sea posible de manera uniforme. La sustentación de la silla suspendida sólo podrá ser apoyada o fijada en elemento estructural. Está prohibida la interconexión de sillas suspendidas para la circulación de personas o la ejecución de tareas. El acceso a la silla suspendida, en fase de montaje y desmontaje, debe ser prohibido a todos, con la excepción del equipo responsable del servicio. Los acoplamientos articulados y la máquina de tracción deben estar debidamente trabados a través de los pines y tornillos. Está prohibido retirar cualquier dispositivo de seguridad de los asientos o anular su acción. No se debe permitir que las personas trabajen en sillas suspendidas bajo intemperie, tales como lluvia o viento. Comprobar en cada instalación si los amarre de los cables de acero están seguros y si los clips utilizados en los lazos de los cables están fijados correctamente. Comprobar también la existencia de zapatillas en los lazos. Correcto Comprobar que los cables de acero no se encuentren en quinas vivas. Las quinas vivas deben protegerse para no dañar los cables. 10

12 Los equipos de protección individual, como cascos, cinturones de seguridad, otros, deben ser utilizados siempre que sean necesarios. Estos equipos deben estar en buen estado ya disposición de los trabajadores en cualquier momento. Se deben tomar precauciones especiales durante el montaje, movimiento y utilización de sillas suspendidas cerca de las redes eléctricas. Verificar la calidad de los cables de acero en la instalación y, periódicamente cerciorándose de su buen estado de conservación y si están sin averías: puntas deshaciendo, exentas de hilos rotos y nudos. Nunca en ningún caso lubrique los cables. Instalar los cables de acero principales con anclajes independientes de los cables de seguridad de la silla suspendida. Después de montar el equipo y pasar los cables verificando la fijación y el funcionamiento del seguro de seguridad. Verificar que el cable de acero principal y el de seguridad de la silla suspendida estén paralelos. No pueden quedar entrelazados. Después de comprobar el funcionamiento de la silla suspendida, ajustar el freno del cable de seguridad si es necesario. Comprobar si el operario está provisto de un cinturón de seguridad y un cierre individual. Verificar si la estructura de soporte de la silla suspendida es compatible con el peso total del equipo y los esfuerzos a que se someter. Verificar que las herramientas manuales utilizadas estén debidamente 11

13 Mantener preso la silla suspendida solamente el material necesario e indispensable para realizar las actividades previstas. Verificar el aislamiento y señalización del área debajo de la silla suspendida. Cuando la silla suspendida esté operando plenamente, obedezca siempre a la capacidad de carga total de 120 kg. Nota: Se entiende como carga total de trabajo la suma de las cargas de materiales, herramientas y la persona sobre el equipo. Si hay ruido o vibración extraña en la máquina de tracción o en la estructura del equipo, detener la operación y llamar a la responsable del mantenimiento. Cuando la silla no está siendo utilizada no mantener suspendida en la edificación, procurando siempre dejarla apoyada. Caxias do Sul 29 de abril de