ATPS Física 2

Engenharia civil

2° Série

Física II

Desafio

Uma empresa construtora de obras em engenharia civil pretende construir um edifício residencial com cinco andares. No projeto, a empresa prevê a instalação de um elevador para o transporte de pessoas. A seguir, estão elencadas algumas informações do referido edifício:

• Cada andar do edifício possui quatro apartamentos.

• Cada apartamento tem dois dormitórios, uma sala, um banheiro, uma cozinha e uma área de serviço integrada com a cozinha, totalizando uma área de 49,5 m².

• O prédio possuirá um único elevador, que operará com uma velocidade de 1,0 m/s, por questão de conforto e rapidez.

• A distância entre o piso de um andar e o piso de outro andar é 3,60 m.

• O estacionamento não será acessado por meio do elevador.

Você e sua equipe trabalham no setor de projetos da empresa citada e receberam a incumbência de dimensionar a potência do elevador a ser utilizado para atender à demanda estimada de pessoas e apresentar uma análise para sua instalação de acordo com as normas técnicas vigentes. O documento que contempla essa análise é chamado de cálculo de tráfego.

Objetivo do desafio  

Dimensionar a potência de um elevador para transporte de pessoas e elaborar o cálculo de trafego do mesmo

ETAPA 1

Aula-tema: Leis de Newton.  

As leis foram formadas pelo físico inglês Isaac Newton, elas se dividem em três leis que possibilitam a compreensão dos comportamentos estático e dinâmico dos corpos materiais, em escalas celestes e terrestres.

• Primeira Lei de Newton: Ela afirma que um objeto que está em repouso ficará em repouso a não ser que uma força resultante aja sobre ele, e que um objeto que está em movimento não mudará a sua velocidade a não ser que uma força resultante aja sobre ele. Essa lei ficou conhecida como princípios da inércia.

                            [pic 1]

• Segunda Lei de Newton: Afirma que ao exercermos uma força sobre um objeto, quanto menor for a massa, maior será a aceleração obtida, exercendo a mesma força sobre um objeto de grande porte notamos que a aceleração é diferente, a lei pode ser escrita dessa maneira  [pic 2] sendo, [pic 3] a aceleração, [pic 4] a força  aplicada e [pic 5] a massa de um corpo.

                          [pic 6]

• Terceira Lei de Newton: diz que pra toda ação tem um reação oposta ou com a mesma intensidade, essa força é igual e realizada em sentidos opostos, quanto menor a massa, maior será a sua aceleração.

[pic 7]     [pic 8]

Passo 1:

Pesquisar sobre os elevadores recomendados para utilização em edifícios residenciais.

O elevador é o principal meio de transporte de um edifício, os elevadores recomendados para o uso de tranporte de pessoas devem ter os seguintes componentes de seguraça:

• Braile nos pavimentos;
• Luz de emergência;
• Interfone ligado à portaria e a casa de maquinas;
• Aviso sonoro da cabina nos andares;
• Caixa de inspeção no topo da cabina; escada de acesso ao poço;
• Protetores de polia de tração e do limitador de velocidade.

      Passo 2:

Pesquisar e descrever o funcionamento de um elevador para transporte de pessoas.

A cabina é montada sobre uma plataforma, em uma armação de aço constituída por duas longarinas fixadas em cabeçotes (superior e inferior). O conjunto denomina-se carro.

O contrapeso consiste em uma armação metálica formada por duas longarinas e dois cabeçotes, onde são fixados pesos intermediários.

Tanto a cabina como o contrapeso deslizam em trilhos de aço do tipo T, através de corrediças. As guias são fi xadas em suportes de aço, os quais são chumbados em vigas, de concreto ou de aço, na caixa.

O carro e o contrapeso são suspensos por cabos de aço ou novos elementos de tração que passam por polias, de tração e de desvio, instaladas na casa de máquinas ou na parte superior da caixa.

O movimento de subida e descida do carro e do contrapeso é proporcionado pela máquina de tração, que imprime à polia a rotação necessária para garantir a velocidade especifi cada para o elevador. A aceleração e o retardamento ocorrem em função da variação de corrente elétrica no motor. A parada é possibilitada pela ação de um freio instalado na máquina.

Além desse freio normal, o elevador também é costituido de um freio de segurança para situações emergênciais.

[pic 9]

Passo 3:

Pesquisar e estudar as normas técnicas vigentes sobre elevadores de passageiros, e pesquisar sobre o cálculo de tráfego de elevadores.

A normas vigentes de elevadores são classificadas:

• Norma NBR – 5666 (Elevadores Elétricos – Terminologia)
• Norma NBR – NM207 (Elevadores Elétricos de passageiros, requisitos de segurança para construção e instalação)
• Norma NBR – 5665 (Cálculo de tráfego nos elevadores e procedimentos)
• Norma NBR-NM 195 (Projeto, fabricação e instalação de escadas e esteiras rolantes e procedimentos)

O cálculo de tráfego de elevadores:

O que define o funcionamento de um elevador de passageiros são suas velocidade nomial e a capacidade do comportamento de pessoas, essa determinação é feita atraves do Cálculo de Tráfego, no Brasil normatizado pela NBR 5665. Essa norma tem com enfâse verificar as especificações básicas dos elevadores analisando a  quantidade e capacidade de pessoas por pavimentos, atendimento, paradas, percurso,  velocidade, sistemas de portas entre outros

A capacidade de tráfego (Ct), é definida pela quantidade de pessoas transportadas em 5 minutos por todos os elevadores do edifício.

CT = Ct1 + Ct2 + . . . + Ctn

Se os n elevadores possuírem as mesmas características, suas capacidades de transporte serão iguais e a capacidade de tráfego será:

CT = n . Ct = 300 . Cn                           T

• Intervalo de tráfego ( I ) é o Tempo Total de Viagem, dividido pelo número de elevadores.

IT  =  T   /    n

IT = intervalo de tráfego

T = tempo total de viagem, em segundos

n = número de elevadores do grupo  

O intervalo de tráfego pode ser considerado na prática como tempo máximo que um passageiro pode esperar pelo carro, ou seja, é o máximo tempo de espera que ocorre entre a partida de um elevador e a chegada de outro em um pavimento.