Fator de Segurança: o que é e para que serve?

Quem trabalha com movimentação de cargas certamente conhece a expressão Fator de Segurança – FS. Mas será que todos os profissionais do ramo sabem do que se trata?

Para tirar todas as dúvidas a respeito deste importante assunto, a Tecnotextil convocou seu Consultor Técnico, Marcos Oliveira, para uma entrevista esclarecedora. Confira!

MarcaoTreinamento

“Marcos Oliveira, ou Marcão como é conhecido, responsável pela maioria dos treinamentos ministrados no País sobre segurança na elevação e amarração de cargas com o uso de cintas sintéticas”


A primeira dúvida, bem recorrente, é sobre o valor do Fator de Segurança. Por que existem tantos FS diferentes?

Isso se deve às propriedades de cada material. É por isso que temos no mercado, por exemplo, manilhas que oferecem um FS de 6:1, outras 4:1 e assim por diante. Cada tipo de manilha é produzida com uma composição diferente, que oferece um FS próprio e proporcional às suas propriedades.

Nos primórdios das primeiras normas europeias criadas sobre cintas sintéticas para movimentação, há muito tempo antes de termos as normas brasileiras, o fator de segurança estabelecido na época já chegou a ser superior a 10:1.

Isso porque, na época, as fibras sintéticas de poliéster não eram tão desenvolvidas tecnologicamente quanto as de hoje, que podem ofertar com segurança um FS menor (de 7:1).

Por exemplo, para as fibras sintéticas mais recentemente desenvolvidas, como a aramida e o polietileno de alto módulo (HMPE), podemos trabalhar com um FS ainda menor, de 5:1, pois estas fibras, além de oferecerem maior resistência, também possuem menor elasticidade.

Podemos dizer que o FS da cinta é a sua capacidade de suportar uma CMT superior ao seu limite?

Jamais! A capacidade nominal da cinta — ou Carga Máxima de Trabalho (CMT) — deve ser sempre respeitada, independente do fator de segurança do equipamento de movimentação.

O fator de segurança existe para garantir que a cinta irá suportar os esforços dinâmicos que ocorrem durante a movimentação de carga; estes sim, serão sempre maiores do que a carga nominal, caso contrário não haveria sequer a movimentação: o material ficaria estático!

Por exemplo: vamos imaginar uma carga de 1.000 kg estática, parada no solo. Se aplicarmos uma força de exatamente 1.000 kg puxando-a para cima, este esforço não será suficiente para colocá-la em movimento.

A partir daí, você já pode notar que a cinta precisa ser capaz de suportar esforços superiores ao peso da carga, apenas para conseguir tirá-la do solo. Mas o usuário não precisa se preocupar: é para isso que o fator de segurança existe. Basta respeitar os limites das cargas efetivas, que a operação de movimentação ocorrerá de forma segura.

Cargas efetivas? Qual a diferença da carga efetiva para a carga nominal da cinta?

Carga efetiva é aquela que considera o Fator de Uso, ou seja, levando em consideração a forma ou método que a cinta será aplicada na carga e utilizada na movimentação. Por exemplo, uma cinta de capacidade nominal (CMT) de 1.000 kg, se utilizada para elevação na forma Cesto, formando um ângulo β de 45º, terá uma carga efetiva (ou CMTE) de 1.400 kg.

formas

Já neste mesmo exemplo, se não tivermos este ângulo, a CMTE seria de 2.000 kg. É o que chamamos de Cesto Paralelo, onde a CMTE tem o dobro da CMT, ou seja, o Fator de Uso é de 2 vezes.

Agora, se esta mesma cinta for utilizada na forma Enforcada, teria CMTE de 800 kg, pois o Fator de Uso cai para 0,8.

Então, o Fator de Segurança não tem nada a ver com as cargas efetivas (CMTE)?

Sim, é exatamente isso que precisa ficar claro. A capacidade da cinta deve ser sempre respeitada e deve ser levada em consideração ao se projetar uma movimentação. É uma decisão que precisa ser tomada: como será utilizada a cinta e qual será a CMTE resultante desta forma de uso.

Já o Fator de Segurança deve ser ignorado e jamais fazer parte de qualquer tipo de cálculo ou projeção em uma movimentação de cargas. Ele serve para que a cinta seja utilizada com segurança, para suportar os esforços dinâmicos na movimentação.

Quais seriam estes esforços dinâmicos?

São esforços como o vento, possíveis esbarrões que a carga sofra no caminho, e principalmente o esforço contra a gravidade.

No içamento, por mais que uma carga tenha um peso de 1.000kg, ela precisará de um esforço de 1.520kg para poder ser elevada, isto supondo uma movimentação ocorrendo a uma velocidade de 3 m/min.

Quanto maior a velocidade do içamento, maior será o esforço necessário. É por isso que a capacidade efetiva da cinta (CMTE) precisa ser sempre respeitada: se não for, os esforços que ocorrerão serão superiores ao limite coberto pelo Fator de Segurança e o rompimento da cinta poderá ocorrer.

A partir daí, você já entendeu porque o FS jamais deve ser entendido como “permissão para erguer uma carga mais pesada que a CMTE”.

Agora, quando a carga já foi erguida a certa altura e ali é mantida suspensa, o esforço aplicado cai novamente para os 1.000 kg, porque para manter a carga estática (parada) basta empregar uma força idêntica ao peso dela. “Os vetores se anulam”, como dizem os professores de Física. Mas antes desse momento, o Fator de Segurança entrou em atuação, para garantir que a cinta  absorva o impacto da freada.

Caso o operador do guindaste não tenha muita experiência e habilidade, conduzirá a movimentação levantando e parando a carga várias vezes. Toda vez que ele faz isso, o FS segura o tranco, impedindo que a cinta se rompa.

O ideal é que o operador conduza a movimentação com o mínimo de interrupções, pois sabe que estas oscilações podem acionar até 70% da capacidade da cinta. Em uma parada repentina (quicar a carga) este esforço pode chegar em até 500%!

Até agora falamos de subir e parar. O esforço é igual na descida, ou de fato é menor?

Muitos supõem que o FS não atua na descida da carga, já que a gravidade estaria trabalhando a favor. Porém, na descida o esforço da cinta é ainda mais necessário do que na subida.

Neste caso temos duas forças tracionando a cinta na mesma direção: o peso da carga e a força da gravidade; são dois vetores que se somam.

Utilizando o mesmo exemplo acima (velocidade de 3 m/min) esta carga de 1.000kg necessitará de um esforço de 1.920 kg durante o arriamento.

* * *

Evidentemente o tema não termina por aqui, pois a segurança na movimentação de cargas envolve também a qualidade dos produtos (aspectos como certificação das cintas, processo de fabricação e rastreabilidade), modos de uso (para estabelecer a correta CMTE), responsabilidade civil e outros tópicos que podem ser aprofundados em nossos treinamentos.

Ficou alguma dúvida ou precisa de um auxílio com sua movimentação? Entre em contato através do nosso site, telefone ou e-mail.

www.tecnotextil.com.br
(13) 3229-6100
levtec@tecnotextil.com.br

SAC 0800 771 9610
sac@tecnotextil.com.br

Marcos Oliveira, Consultor Técnico da Tecnotextil, possui mais de 50 anos de experiência no ramo de movimentação de cargas.

 


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8 ideias sobre “Fator de Segurança: o que é e para que serve?

  1. A norma EN 1492-1 alerta que a resistência da cinta pode ser muito reduzida, quando a engatamos no gancho de uma grua, devido à raio/curvatura interior do gancho. O ideal seria colocar sempre num elemento reto, assegurando um distribuição uniforme das tensões em toda a largura da cinta.
    Existe algum estudo que quantifique essa redução?
    Em concreto, existe alguma forma de quantificar a redução da capacidade de uma cinta de 6t (180 mm de largura com 90 mm de largura na zona da alça) quando a coloco num gancho de apenas 34,5 mm de raio?

    • Você tem razão, inclusive recentemente fizemos este teste (https://youtu.be/fHcsncHj88M, veja especialmente o segundo ensaio) que comprova que a carga da cinta é de fato reduzida: não devemos estrangular o olhal da cinta.

      Na norma NBR 15637-1 (equivalente nacional à EN) temos algumas definições, porém em anexo informativo (ANEXO A). Esperamos ainda este ano revisar esta norma, colocando estes pontos como requisitos (como anexos normativos).

      Eis o que a norma diz a respeito hoje:
      – Item A.1.3.2 estabelece o comprimento mínimo do olhal de 3,5x a largura interna do gancho, para evitar formar um ângulo superior a 20º conforme Figura 2 desta mesma norma (veja mais em nosso site, no link http://www.tecnotextil.com.br/glossario/olhal-flexivel/);
      – Neste mesmo item, está estabelecido que para cintas cujo olhal seja inferior a 150mm, o raio de curvatura do aparelho de elevação (gancho) deve ser de no mínimo 1,5 vezes a largura do olhal.

      Em outros itens da norma aparece a também recomendação de não sobrepor olhais no gancho, também muito importante.

      Mas em termos práticos Marco, podemos nos assegurar da seguinte maneira: se o olhal colocado no gancho estiver sendo “enrugado”, deves escolher um gancho maior ou uma cinta de olhal menor!

      Nota: podemos ter a mesma cinta com diversos tipos de redução de olhal, justamente para atender estas demandas.
      Por exemplo, uma cinta tipo SLING de 150mm pode ter o olhal:
      – Normal (sem redução): que fica com uma largura útil de 155mm (aumento devido à proteção do olhal)
      – Com redução tipo R2 (reduzido ao meio): olhal fica com 80mm de largura
      – Redução tipo R1S (reduzido a um terço): olhal fica com 55mm

      Portanto, no caso que você cita de fato não é recomendada a utilização desta cinta nesse gancho (que iria estrangular a cinta). A alternativa seria adquirir cintas de menores dimensões ou utilizar um gancho maior.

      No caso de ganchos maiores (da ponte rolante, por exemplo) vais encontrar a dificuldade oposta: dimensões muito grandes. Se por um lado não vai haver o risco de enrugar/estrangular o olhal (na largura), por outro se o comprimento do olhal for muito pequeno, formará o ângulo superior a 20º mencionado no primeiro ponto referente a norma.

      Para solucionar esta demanda (bem comum e recorrente), a Tecnotextil desenvolveu conjuntos de cintas para serem utilizadas como “Redutor de Gancho”, veja mais no nosso catálogo de elevação (PDF da página específica no link http://www.tecnotextil.com.br/pdfs/catalogos/elevacao/2016/secoes/27-elevacao-tecnotextil-2016-cintas-especiais-redutor-gancho.pdf).

  2. Pingback: ABNT: CONSULTA PÚBLICA PARA USO DE CINTA TÊXTIL NA ELEVAÇÃO DE CARGAS « Crane Brasil

  3. ola, sr Marcos,

    Gostaria de saber em qual norma eu encontro essa tabela de fator de segurança? Gostaria que me orientasse também sobre a utilização de fator de segurança 7 para cintas coloridas e 5 para cintas brancas. Isso é Normatizado ou Padronizado?
    Parabéns pela Publicação. É de grande valia para os trabalhos na empresa em que trabalho.

    Att –

    Arthur Magno

    Tec. Mecânico

  4. Tenho uma grande dúvida quanto a utilização combinada de cintas de elevação.

    Tentarei perguntar de maneira clara. Posso içar uma carga de 10t utilizando duas cintas de 5t? É correto fazer este tipo de cálculo? Caso a resposta seja não, como devo proceder?

    Desde já muitíssimo obrigado.

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