Atps Fisica

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. Dimensionar a potência de um elevador para transporte de pessoas e elaborar o cálculo de tráfego com as normas técnicas vigentes. O documento que contempla essa análise é chamado de cálculo de tráfego.

ETAPA 1

Aula-tema: Leis de Newton.

Passo 1

Pesquisar, em livros, sites e revistas, sobre os elevadores recomendados para utilização em edifícios residenciais (ou seja, elevadores para o transporte de pessoas e pequenas mudanças).

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 cabina, armação e plataforma denomina-se carro. O contrapeso consiste em uma armação metálica formada por duas longarinas e dois cabeçotes, onde são fixados pesos (intermediários), de tal forma que o conjunto tenha peso total igual ao do carro acrescido de 40 a 50% da capacidade licenciada. Tanto a cabina como o contrapeso deslizam pelas guias (trilhos de aço do tipo T), através de corrediças. As guias são fixadas 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 especificada 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. Capítulo 1 Conhecimentos Iniciais Manual de Transporte Vertical em Edifícios 5 Além desse freio normal, o elevador é dotado de um freio de segurança para situações de emergência. O freio de segurança é um dispositivo fixado na armação do carro ou do contrapeso, destinado a pará-los, de maneira progressiva ou instantânea, prendendo-os às guias quando acionado pelo limitador de velocidade. Sua atuação é mecânica. O limitador de velocidade, por sua vez, é um dispositivo montado no piso da Casa de Máquinas ou no interior da caixa, constituído basicamente de polia, cabo de aço e interruptor. Quando a velocidade do carro ultrapassa um limite preestabelecido, o limitador aciona mecanicamente o freio de segurança e desliga o motor do elevador.

Figura 1: Posicionamento dos componentes do elevador para projetos de edifícios com casa de máquiná.

Passo 3

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

Elevadores Elétricos de Passageiros - Requisitos de segurança para construção e instalação Norma NBR NM-207 Editada em novembro de 1999 esta norma cancela e substitui a NBR-7192 passando a ter vigência a partir de 30-12-1999. Trata de requisitos de segurança relativos a elevadores elétricos de passageiros e estabelece as regras mínimas para instalação de elevadores nos edifícios/construções.

Cálculo de Tráfego nos Elevadores - Procedimento Norma NBR-5665 Fixa as condições mínimas que devem ser observadas no cálculo de tráfego das instalações de elevadores de passageiros.

Passo 4

Representar as forças que atuam no elevador, nomeando-as e as indicando em um diagrama de corpo livre (diagrama de forças).

Sugestão

Classificar as forças que atuam sobre o elevador em: forças que ajudam o seu

movimento (no momento da subida, por exemplo) e forças que atrapalham o seu movimento.

ETAPA 2

Aula-tema: Força e Movimento.

Passo 1

Representar algebricamente as forças elencadas no Passo 4 da etapa anterior, utilizando a Segunda Lei de Newton, considerando que o elevador possui uma massa me; que este, operando em sua máxima capacidade, transporta uma carga adicional de pessoas mp e que o contrapeso utilizado no projeto possui uma massa mc. Esta equação descreverá os três estágios de operação de um elevador: 1) o início de seu movimento a partir do repouso; 2) o seu movimento com velocidade constante; e 3) a sua parada.

Passo 2

1. Classificar os três estágios citados no passo anterior em: movimento retilíneo uniforme ou movimento retilíneo uniformemente acelerado.

2. Pesquisar sobre os valores de tempo para a realização de cada um dos estágios acima

citados. Utilizar as referência indicadas no Passo 1 da Etapa 1.

Passo 3

Escrever, para cada estágio citado no Passo 1 desta etapa, a aceleração como função das forças analisadas no Passo 4 da Etapa 1, e como função das massas me, mp, e mc.

Passo 4

Elaborar um memorial descritivo, seguindo a padronização indicada nesta ATPS, contendo todas as informações avaliadas até o momento.