APS 7º Semestre - Guindaste

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Bruno Rosa Fernandes – T936CB-4 
Daniel Victor Batista Barros – A454GB-7 
Daniel Alves Ortega – A46217-1 
Johann Ingo Kliztsch – A40951-3 
Leandro Liberato – A511DD-5 
Michel de Oliveira Ribeiro – A574HJ-5 
Turma – EM7P39 
 
Atividades Práticas Supervisionadas: 
Guindaste 
 
 
São Paulo 
2013 
 
 
 
Bruno Rosa Fernandes; Daniel Victor Batista Barros; Daniel Alves Ortega; 
Johann Ingo Kliztsch; Leandro Liberato; Michel de Oliveira Ribeiro. 
 
Guindaste 
 
 
Atividades Práticas Supervisionadas: 
Trabalho para obtenção da aprovação 
deste requisito do 7º Semestre do 
curso de Engenharia Mecânica da 
Universidade Paulista – UNIP do 
Campus Anchieta. 
 
 
 
Orientador: (Profº Alexandre Frugolli) 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2013 
 
 
 
 
Cronograma de atividades previstas - APS - 2013 
NOME DO TRABALHO: Guindaste 
 
REPRESENTANTE DA EQUIPE: Daniel Victor Batista Barros 
R.A: A454GB-7 
Mês 
 
Semana 
ATIVIDADES PREVISTAS 
Março 
 
 10 
 
Composição dos grupos para o trabalho, pesquisa sobre 
desenvolvimento do projeto. 
Março 
 
11 
Pesquisa sobre guindaste, segurança. 
Março 
 
12 
Definição e esboço do projeto, elaboração dos croquis, 
elementos e materiais utilizados no projeto. 
Março 
 
13 
Desenvolvimento e dimensionamento do projeto. 
Abril 
 
14 
 
Elaboração e análise dos cálculos. 
 
Abril 
 
 15 
 
Verificação da parte estrutural. 
 
Abril 
 
 16 
 
Montagem e estruturação do trabalho. 
 
Abril 
 
 17 
Finalização, conclusão e últimos ajustes do projeto. 
 
 
Ficha de composição da equipe 
APS - 2013 
Data: 1° semestre de 2013 
 
Nome do trabalho: GUINDASTE 
Turma: EM7P39 / EM6P39 
Representante: Daniel Victor Batista Barros 
 
E-mail: cido_ds@hotmail.com 
Identificação dos Integrantes da Equipe Turma 
Nome: Bruno Rosa Fernandes 
 
EM7P39 
RA: T936CB-4 
Nome: Daniel Alves Ortega 
EM7P39 
 RA: A46217-1 
Nome: Daniel Victor Batista Barros 
EM7P39 
RA: A454GB-7 
Nome: Johann Ingo Kliztsch 
 
EM7P39 
RA: A40951-3 
Nome: Leandro Liberato 
EM7P39 
RA: A511DD-5 
Nome: Michel de Oliveira Ribeiro 
EM7P39 
RA: A574HJ-5 
 
 
 
 
OBJETIVO DO TRABALHO 
 
“Projetar e construir um guindaste de pequeno porte”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 8 
2 GUINDASTE – IDÉIA GERAL ......................................................................................................... 9 
2.1 História .............................................................................................................................. 11 
2.2 Variantes ........................................................................................................................... 11 
2.3 Tipos de Guindastes .......................................................................................................... 12 
2.3.1 Guindaste móvel ........................................................................................................ 12 
2.3.2 Guindaste telescópico ................................................................................................ 12 
2.3.3 Guindaste Articulado .................................................................................................. 13 
2.3.4 Guindaste montado sobre caminhão ......................................................................... 13 
2.3.5 Guindaste de terreno acidentado .............................................................................. 14 
2.3.6 AT - guindaste de todo tipo de terreno ...................................................................... 15 
2.3.8 Guindaste de torre ..................................................................................................... 17 
2.3.9 Guindaste Torre de auto-montangem ....................................................................... 18 
2.3.10 Guindaste Pórtico ou Guindaste de container ......................................................... 19 
2.3.11 Guindaste Aéreo ....................................................................................................... 19 
3 DESCRIÇÃO E DESENVOLVIMENTO DO PROJETO ..................................................................... 20 
3.1 Estruturas do guindaste .................................................................................................... 20 
3.2 Elementos de fixação e movimentação ............................................................................ 21 
3.3 Contrapeso ........................................................................................................................ 21 
4 CÁLCULOS DO PROJETO ........................................................................................................... 22 
5 DESENHOS E DIMENSIONAMENTOS ........................................................................................ 24 
6 ITENS DE SEGURANÇA DO EQUIPAMENTO .............................................................................. 32 
6.1 Sistemas de Segurança ...................................................................................................... 35 
7 APRESENTAÇÃO COM FUNDAMENTAÇÃO CIENTÍFICA ............................................................ 38 
7.1 Conceito de equilíbrio bidimensional ............................................................................... 38 
7.2 Cálculos de equilíbrio para um guindaste de torre ........................................................... 39 
 
 
8 CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 42 
9 BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................... 43 
 
 
 
 
8 
 
1 INTRODUÇÃO 
O presente trabalho tem como objetivo mostrar detalhadamente desde a 
história do Guindaste aos principais tipos de guindastes, bem como suas 
principais funções e aplicações. 
 Também visará um projeto de um guindaste em pequenas dimensões, 
abordando conceitos sobre estruturas de guindastes e seus componentes, 
cálculos destinados ao protótipo baseando-se em materiais em situação real, 
dimensionamentos e os fundamentos científicos necessários. 
 Sendo assim concluímos claramente a importância das exigências de 
segurança que devem ser abordadas, quando se trata de um equipamento tão 
poderoso, que se mal dimensionado ou mal utilizado, pode vir a oferecer 
grandes riscos tanto ao operador, quanto aos trabalhadores que lá estiverem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
2 GUINDASTE – IDÉIA GERAL 
 Os guindastes são máquinas que utilizam alavancas e/ou polias para levantar 
pesos significativos. Eles podem parecer uma invenção relativamente moderna, 
mas essas máquinas foram efetivamente utilizadas, pelo menos nos últimos 
2000 anos, ou mais. Os romanos usavam guindastes para construir grandes 
monumentos. Igrejas medievais foram construídas com eles. Além disso, os 
egípcios podem tê-los usado para criar pirâmides. A versão moderna pode ser 
simples ou complexa, e variam de acordo com sua aplicação. Este 
equipamento relativamente simples é o guindaste móvel. 
 
 
Figura 2.1 
 A lança telescópica (braço) ou treliça de aço montam sua plataforma móvel. 
As polias ou alavancas elevam a lança. Geralmente um gancho suspende a 
peça a ser elevada. 
 A plataforma de uma grua móvel pode ter tradicionais rodas, rodas projetadas 
para trilhos de trem, ou uma pista de lagarta, que é útil para navegar em 
superfícies não pavimentadas e desiguais.Eles podem ser utilizados para demolição ou de terraplanagem, substituindo o 
gancho por uma ferramenta adequada, tal como uma bola de demolição ou 
balde. Uma série de tubos hidráulicos que se ajustam para formar a lança que 
também pode ser móvel. 
10 
 
 O guindaste tipo caminhão geralmente tem retranca para aumentar sua 
estabilidade. Os tipos ásperos tendem a ter uma base que se assemelha a 
parte inferior de um veículo de tração de quatro rodas. Apoios laterais também 
estabilizam estes equipamentos. Eles tendem a ser usados em terrenos 
acidentados, como o nome sugere, e são freqüentemente usados para pegar e 
transportar materiais. 
 Essas máquinas têm braços hidráulicos montados em reboques. Eles 
carregam mercadorias para o reboque e as seções articuladas dos braços são 
dobradas para baixo quando não estão em uso. O carregador pode também 
ser considerado telescópico, como uma seção da haste, em alguns modelos, 
para facilidade de utilização. 
 Guindastes elevadores são mais freqüentes em armazéns automatizados, 
onde eles tendem a seguir um sistema de recuperação automática. Por 
exemplo, em grandes congeladores automatizados são equipados com 
aparelhos de empilhamento, podem funcionar remotamente, empilhando ou 
obtendo alimentos como necessários. Este sistema de recuperação torna 
possível manter os trabalhadores longe do frio. 
 
 O guindaste (também chamado de grua e, nos navios pau de carga) é um 
equipamento utilizado para a elevação e a movimentação de cargas e materiais 
pesados, assim como, a ponte rolante usando o princípio da física no qual uma 
ou mais máquinas simples criam vantagem mecânica para mover cargas além 
da capacidade humana. 
 São comumente empregados nas indústrias, terminais portuários e 
aeroportuários, aonde exige-se grande mobilidade no manuseio de cargas e 
transporte de uma fonte primária a embarcação, trem ou elemento de 
transporte primário ou mesmo avião para uma fonte secundária um veículo de 
transportes ou depósitos local. Pode descarregar e carregar contâiners, 
organizar material pesados em grandes depósitos, movimentação de cargas 
pesadas na construção civil e as conhecidas pontes rolantes ou guindastes 
móveis muito utilizados nas indústrias de laminação e motores pesados. 
 
 
11 
 
2.1 História 
 Os primeiros guindastes foram inventados na Idade Antiga pelos gregos e 
eram movidos por homens e/ou animais de carga (como os burros). Esses 
guindastes eram usados para construção de carros e prédios. Guindastes 
maiores foram desenvolvidos posteriormente usando engrenagens movidas por 
tração humana, permitindo a elevação de cargas mais pesadas. 
Na Alta Idade Média, guindastes portuários foram introduzidos para 
carregamentos, descarregamentos e construções de embarcações - alguns 
eram construídos sobre torres de pedra para estabilidade e capacidade extras. 
 Os primeiros guindastes eram feitos de madeira, mas com a Revolução 
Industrial, passaram a ser produzidos com ferro fundido e aço. Atualmente o 
guindaste é constituído normalmente por uma torre equipada com cabos e 
roldanas que é usada para levantar e baixar materiais. Na construção civil, os 
guindastes são estruturas temporárias fixadas ao chão ou montadas num 
veículo especialmente concebido, normalmente ao lado da edificação, usado 
para elevar cargas pesadas aos andares superiores. 
 Os guindastes podem ser operados com cabine aonde há um controlador ou 
operador, por uma pequena unidade de controle que pode comunicar via rádio, 
por infravermelhos ou ligada por cabo. 
 
2.2 Variantes 
Entre os mais variados tipos de guindastes podemos citar: 
• Grua 
 
Figura 1.2.1 Figura 1.2.2 
12 
 
2.3 Tipos de Guindastes 
 
2.3.1 Guindaste móvel 
 O tipo mais básico de guindaste móvel consiste de um guindaste com lança 
telescópica montada em uma plataforma móvel - seja no transporte rodoviário, 
ferroviário ou por água. 
 
 
Figura 2.3.1.1 Figura 2.3.1.2 
 
2.3.2 Guindaste telescópico 
 Guindaste telescópico tem uma lança (boom) que consiste em uma série de 
tubos montados um dentro do outro. Um mecanismo hidráulico ou outro 
mecanismo de força estende ou retrai os tubos para aumentar ou diminuir o 
comprimento total da lança. Estes tipos de lanças são frequentemente 
utilizados para projetos de construção a curto prazo, instalar outdoors, 
trabalhos de resgate, levantamento de barcos dentro e fora da água, entre 
outros. 
 A compacidade relativa das lanças telescópicas faz delas adaptáveis a muitas 
aplicações móveis. 
 Observe que, enquanto guindastes telescópicos não são automaticamente 
guindastes móveis, muitos deles são. Estes guindastes são freqüentemente 
montados sobre caminhões (Truck-mounted crane). 
 
13 
 
 
Figura 2.3.2.1 Figura 2.3.2.2 
 
2.3.3 Guindaste Articulado 
 Um guindaste articulado é um braço articulado hidráulico montado sobre um 
caminhão ou trailer, e é usado para carga / descarga de um veículo. As 
numerosas articulações (juntas) podem ser dobradas em um pequeno espaço 
quando o guindaste não estiver em uso. Uma ou mais das juntas pode ser 
telescópicas. Muitas vezes, o guindaste terá um grau de automação e será 
capaz de descarregar ou arrumar-se sem instrução de um operador. 
 
 
Figura 2.3.3.1 Figura 2.3.3.2 
 
2.3.4 Guindaste montado sobre caminhão 
 Um guindaste montado sobre um caminhão de transporte oferece a 
mobilidade para este tipo de guindaste. 
14 
 
 Geralmente, essas máquinas são capazes de viajar em autoestradas, 
eliminando a necessidade de equipamentos especiais para transportar o 
guindaste. Ao trabalhar no canteiro de obras, estabilizadores são estendidos 
horizontalmente a partir do chassi, em seguida, verticalmente para nivelar e 
estabilizar o guindaste enquanto está parado e içando. Muitos têm capacidade 
de slow-travelling, (andar a poucos quilômetros por hora), enquanto que 
suspende a carga. 
 Tem que tomar bastante cuidado para não balançar a carga para os lados 
enquanto em movimento. 
 A maioria dos guindastes deste tipo também tem contrapesos de movimento 
para a estabilização além do previsto pela retranca. Cargas suspensa 
diretamente atrás é a mais estável, já que a maioria do peso do guindaste atua 
como um contrapeso. Gráficos de fábrica calculado são usados por operadores 
de guindaste para determinar a carga máxima de segurança para o trabalho 
(outriggered) quando fixo bem como cargas e velocidade de viagem. 
Guindastes variam em capacidade de elevação de aproximadamente 14,5 
toneladas (12,9 toneladas de comprimento; 13,2 t) para cerca de 1.300 
toneladas curtas (1.161 toneladas longas; 1.179 t). 
 
 
Figura 2.3.4.1 Figura 2.3.4.2 
 
2.3.5 Guindaste de terreno acidentado 
 Um guindaste montado sobre um chassi com quatro pneus de borracha que é 
projetado para operações de pick-and-carry (pegar e carregar) e para fora da 
15 
 
estrada, aplicações de "terreno áspero". Estabilizadores são usados para 
nivelar e estabilizar o guindaste para içar. 
 Estes guindastes telescópicos são máquinas monomotoras, com o mesmo 
motor impulsionando as rodas e o guindaste, semelhante a um guindaste sobre 
caminhão. Em um guindaste do terreno áspero (Rough terrain crane), o motor é 
normalmente montada no chassi e não no superior, como acontece com 
guindaste sobre caminhão. 
 
 
Figura 2.3.5.1 Figura 2.3.5.2 
 
2.3.6 AT - guindaste de todo tipo de terreno 
 All terrain crane é um tipo de guindaste com equipamentos necessários para 
viajar velocidade das vias públicas e em terrenosacidentados no local de 
trabalho utilizando todas as rodas e direção de caranguejo(crab steering). AT 
combina a movimentação do guindaste montado sobre caminhão e a 
manobrabilidade do guindaste de terreno acidentado (Rough terrain crane). 
 AT têm de 2-9 eixos e são projetados para elevação de cargas de até 1.200 
toneladas. 
 
Figura 2.3.6.1 Figura 2.3.6.2 
16 
 
2.3.7 Guindaste Treliçado 
• Sobre caminhão (Truck crane) 
 
 
 Figura 2.3.7.1 Figura 2.3.7.2 
 
• Sobre esteiras (Crawler Crane) 
 
 
Figura 2.3.7.3 Figura 2.3.7.4 
 
 Um guindaste sobre esteira é um guindaste montado sobre um chassi com 
um conjunto de faixas (também chamados de esteira) que proporcionam 
estabilidade e mobilidade. 
 Guindastes de esteira variam em capacidade de elevação de cerca de 40 a 
3.500 toneladas. 
 Guindastes de esteira têm vantagens e desvantagens, dependendo da sua 
utilização. Sua principal vantagem é que eles podem se movimentar no local e 
realizar cada movimento com pouco set-up (ajustes), uma vez que o guindaste 
17 
 
está estável em suas trilhas, sem retranca. Além disso, ele é capaz de viajar 
com a carga. 
 A principal desvantagem é que eles são muito pesados e não pode ser 
facilmente transportado de um local de trabalho para outro, sem despesas 
significativas. Normalmente, um guindaste de esteira de grande porte deve ser 
desmontado e movido por caminhões, vagões ferroviários ou navios à sua 
localização próxima. 
 
2.3.8 Guindaste de torre 
 Guindastes de torre são uma forma moderna de equilíbrio do guindaste, que 
consistem das mesmas partes básicas. Fixo ao solo em uma laje de concreto 
(e às vezes ligadas aos lados de estruturas). 
Guindastes de torre muitas vezes dão a melhor combinação de altura e 
capacidade de elevação e são utilizados na construção de edifícios altos. 
 A base é anexada ao mastro que dá ao guindaste sua altura. Além disso, o 
mastro é conectado à unidade de giro (engrenagem e motor) que permite que o 
guindaste rode. 
 No topo da unidade de giro há três partes principais que são: a lança 
horizontal longa (braço de trabalho), menor contra-lança e a cabine do 
operador. 
 A lança horizontal longa é a parte do guindaste que transporta a carga. A 
contra-lança carrega um contrapeso, geralmente de blocos de concreto, 
enquanto o braço de trabalho suspende a carga do e para o centro do 
guindaste torre. 
 O operador de guindaste ou se senta em uma cabine no alto da torre, ou 
controla o guindaste por controle remoto via rádio a partir do solo. No primeiro 
caso, a cabine do operador é mais usualmente localizada na parte superior da 
torre anexa turntable (parte que gira), mas pode ser montado sobre o braço, ou 
parcialmente dentro da torre. O gancho de elevação é operado pelo operador 
de guindaste usando motores elétricos para manipular os cabos de corda de 
aço (wire rope cables) através de um sistema de roldanas. O gancho está 
localizado no braço longo horizontal para levantar a carga, que contém também 
o seu motor. 
18 
 
 Para que seja pego e soltado a carga, o operador trabalha geralmente em 
conjunto com um agente regulador – que sinaliza (conhecido como 'dogger', 
'rigger' ou 'Swamper'). Eles estao geralmente em contato via rádio, e sempre 
usam sinais de mão. O rigger ou Dogger dirige o cronograma de elevações 
para o guindaste, e é responsável pela segurança do equipamento e das 
cargas.Um guindaste de torre é geralmente montado por um guindaste 
telescópico com lança de grande alcance. 
 
Figura 1.3.8.1 Figura 1.3.8.2 
 
2.3.9 Guindaste Torre de auto-montangem 
 Um tipo de guindaste torre que são levantados do chão com macacos 
hidráulicos, permitindo que a próxima seção da torre, seja inserida no nível do 
solo ou levantada pelo próprio guindaste em si. Podem assim ser montado sem 
ajuda externa, ou pode crescer junto com o edifício ou a estrutura que estão 
construindo. 
 
Figura 2.3.9.1 
19 
 
2.3.10 Guindaste Pórtico ou Guindaste de container 
 Um guindaste de pórtico tem um guindaste e uma casa de máquinas fixas ou 
em um carrinho que corre horizontalmente ao longo dos trilhos, geralmente 
instalados em um único feixe (mono-viga) ou duas vigas (viga-dupla). O quadro 
do guindaste é apoiado em um sistema de pórtico com vigas e rodas que 
correm no trilho do pórtico, geralmente perpendicular à direção de viagem do 
carrinho. 
 Estes guindastes existem em todos os tamanhos e alguns podem movimentar 
cargas muito pesadas (exemplo: capacidade máxima de içamento de 1000 t), 
particularmente os exemplos extremamentes grandes usados em estaleiros, 
instalações industriais e carga e descarga de containers. 
 
 
Figura 2.3.10.1 Figura 2.3.10.2 
 
2.3.11 Guindaste Aéreo 
 Também conhecido como “guindaste suspenso”, é uma ponte rolante que 
funciona muito semelhante a um guindaste de pórtico, mas ao invés do 
movimento do guindaste inteiro, apenas o guincho e o carrinho se move em 
uma direção ao longo de um ou dois feixes fixos, geralmente montados ao 
longo de paredes laterais ou em colunas elevadas na área de montagem da 
fábrica. Alguns desses guindastes podem erguer cargas muito pesadas. 
 
20 
 
 
Figura 2.3.11.1 Figura 2.3.11.2 
 
 
3 DESCRIÇÃO E DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 
3.1 Estruturas do guindaste 
 Para a estrutura do guindaste usamos perfis em alumínio, pois foi um material 
que achamos ideal para o projeto, por se tratar de um material leve, que nos 
permite uma montagem rápida, prática e mais versátil. Além de sua montagem 
ser facilitada através de parafusos e porcas, dispensando assim o uso de 
solda, garantindo uma união segura e resistente, suficientes para os esforços 
estáticos e dinâmicos em qualquer aplicação necessária. 
 Os perfis dispensam pintura pois são anodizados, conferindo um belíssimo 
acabamento com alta resistência à abrasão e corrosão. 
 
 
Figura 3.1.1 – Perfil em Alumínio 
 
 A base foi feita em alumínio e usinada em uma fresa CNC, para que seu 
acabamento fosse o melhor possível. Posteriormente fizemos quatro furos 
onde será fixada a torre, com o auxílio de cantoneiras em L. 
 
21 
 
 
3.2 Elementos de fixação e movimentação 
 Na fixação da torre na base do guindaste foram usadas quatro cantoneiras 
em perfil L, de aço 1020 fixadas com parafusos passantes e parafusos Allen, 
arruelas lisas e porcas sextavadas. 
 Para fixarmos os braços móveis na base utilizamos um parafuso com rosca 
sem fim de diâmetro M8 e comprimento de aproximadamente 160 mm. Para 
prendermos usamos arruelas lisas e porcas sextavadas. Para a movimentação 
da carga também utilizamos o mesmo tipo de parafuso, porém, com 
comprimento de aproximadamente 90 mm. Usamos duas sapatas com furos 
roscados nas extremidades do parafuso, para que assim haja movimentação 
longitudinal da carga suspensa, ao percorrer a lança. 
 Para o acoplamento do braço fixo com o braço móvel foram usadas os 
mesmos tipos de sapatas apenas diferindo o comprimento que é um pouco 
maior, fixamo-las no braço utilizando parafusos passantes, arruelas lisas e 
porcas sextavadas. 
 No içamento foi utilizada uma linha de pesca do tipo monofilamento de nylon, 
pois, achamos que seria ideal para aguentar a suspensão dos pesos 
solicitados no projeto. Na ponta da linha foi preso um gancho, que será 
aplicado para o içamento das cargas. 
 
3.3 Contrapeso 
 O material utilizado no contrapeso foi feito em alumínio e aço 1020, 
posteriormente fresado, ficando com um peso final de 10N. Para que o 
contrapeso fique fixo entre os braços doguindaste, utilizamos duas cantoneiras 
perfil em L, fixadas nos perfis de alumínio através de parafusos, porcas e 
arruelas. 
 
 
 
 
 
22 
 
4 CÁLCULOS DO PROJETO 
 
 
 
 
Cálculo para o peso P = 50 N: 
 
Contrapeso (P’) = 10 N 
Peso (P) = 50 N 
D1 = 100 mm = 0,1 m 
D2 = ? 
 
F1.P1 = F2.P2 
 
Logo, 
 
P.D2 = P’.D1 
50.D2 = 10.01 
D2 = 0,02 m 
 
 
23 
 
 
 
Cálculo para o peso P = 100 N: 
 
Contrapeso (P’) = 10 N 
Peso (P) = 100 N 
D1 = 100 mm = 0,1 m 
D2 = ? 
 
F1.P1 = F2.P2 
 
Logo, 
 
P.D2 = P’.D1 
100.D2 = 10.01 
D2 = 0,01 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
24 
 
5 DESENHOS E DIMENSIONAMENTOS 
 
25 
 
26 
 
27 
 
28 
 
29 
 
30 
 
31 
 
 
32 
 
6 ITENS DE SEGURANÇA DO EQUIPAMENTO 
 - A ponta da lança e o cabo de aço de levantamento da carga devem ficar no 
mínimo a 3,00m de qualquer obstáculo e ter afastamento da rede elétrica que 
atenda orientação da concessionária local. Para distanciamentos inferiores a 
3,00 m, a interferência deverá ser objeto de análise técnica dentro do plano de 
cargas. A área de cobertura da grua, bem como interferências com áreas além 
do limite da obra, deverão estar previstas no plano de cargas específico da 
obra. 
 - É proibida a utilização de gruas para o transporte de pessoal. 
 - O posicionamento da primeira ancoragem, bem como o intervalo entre as 
ancoragens posteriores, devem seguir as especificações do fabricante, 
fornecedor ou empresa responsável pela montagem do equipamento, 
disponibilizando no local os esforços atuantes na estrutura da ancoragem e do 
edifício. 
 - Antes da entrega ou liberação para o início dos trabalhos com gruas, deve 
ser elaborado um termo de entrega técnica prevendo uma verificação 
operacional e de segurança, bem como teste de carga respeitando os 
parâmetros indicados pelo fabricante. 
 - A operação da grua deve ser de conformidade com as recomendações do 
fabricante. Toda grua deve ser operada através de cabine acoplada à parte 
giratória do equipamento exceto gruas automontantes, projetos específicos 
e/ou operação assistida. 
 - É proibido qualquer trabalho sob intempéries ou outras condições 
desfavoráveis que exponham a risco os trabalhadores da área. 
 - A grua deve dispor de dispositivo automático com alarme sonoro que indique 
a ocorrência de ventos superiores a 42 Km/h. A operação com a grua deve ser 
interrompida quando ocorrer ventos com velocidades superiores a referida. 
Somente poderá ocorrer trabalho acima de 42 km/h de velocidade de ventos 
mediante operação assistida. Sob nenhuma condição é permitida a operação 
com gruas na ocorrência de ventos superiores a 72 Km/h. 
 - A estrutura da grua deve estar devidamente aterrada de acordo com a NBR 
5419 e a referida execução de acordo com o item 18.21.1. da NR18. 
33 
 
 - Para operações de telescopagem, montagem e desmontagem de gruas 
ascensionais, o sistema hidráulico deverá ser operado fora da torre. Não é 
permitida a presença de pessoal no interior da torre de grua durante o 
acionamento do sistema hidráulico. 
 - As gruas ascensionais só poderão ser utilizadas quando suas escadas de 
sustentação, disporem de sistema de fixação ou quadro-guia que garantam seu 
paralelismo. 
 - É proibida a utilização da grua para arrastar peças, içamento de cargas 
inclinadas ou em diagonais ou potencialmente ancoradas como desforma de 
elementos pré-moldados. Neste caso, a grua só deve iniciar o içamento quando 
as partes estiverem totalmente desprendidas de qualquer ponto da estrutura ou 
do solo. 
 - É proibida a utilização de travas de segurança para bloqueio de 
movimentação da lança quando a grua não estiver em funcionamento. Para 
casos especiais deverá ser apresentado projeto específico dentro das 
recomendações do fabricante com respectiva ART. 
 
Como itens de segurança obrigatórios à grua deve dispor de: 
 
1. Limitador de momento máximo. 
2. Limitador de carga máxima para bloqueio do dispositivo de elevação. 
3. Limitador de fim de curso para o carro da lança nas duas extremidades. 
4. Limitador de altura que permita frenagem segura para o moitão. 
5. Alarme sonoro para ser acionado pelo operador em situações de risco e 
alerta, bem como de acionamento automático quando o limitador de carga ou 
momento estiverem atuando. 
6. Placas indicativas de carga admissível ao longo da lança, como especificado 
pelo fabricante. 
7. Luz de obstáculo. (Lâmpada Piloto) 
8. Trava de segurança no gancho do moitão. 
9. Cabos guia para fixação dos cabos de segurança para acesso à torre, lança 
e contra-lança. Para movimentação vertical na torre da grua é obrigatório o uso 
de dispositivo trava-quedas. 
34 
 
10. Limitador de Giro, quando a grua não dispor de coletor elétrico. 
11. Anemômetro. 
12. Dispositivo nas polias que impeça a saída acidental do cabo de aço. 
13. Proteção contra a incidência de raios solares para a cabine do operador 
conforme disposto em 18.22.4. 
14. Limitador de curso para o movimento de translação de gruas instaladas 
sobre trilhos. 
15. Guarda-corpo, corrimão e rodapé nas transposições de superfície. 
16. Escadas fixas que obedeçam ao item 18.12.5.10. 
17. Limitadores de curso para o movimento da lança. (Aplicável para gruas de 
lança móvel ou retrátil). 
 
 - As áreas de carga/descarga devem ser isoladas, permitindo o acesso às 
mesmas somente o pessoal envolvido na operação. 
 - Toda empresa fornecedora, locadora e de manutenção de gruas deve 
ser registrada no CREA (Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e 
Agronomia) para prestar tais serviços técnicos. Toda implantação, instalação e 
manutenção de gruas devem ser supervisionadas por um engenheiro mecânico 
com vínculo à respectiva empresa e para tais serviços, deve ser recolhida à 
referida ART. (Anotação de Responsabilidade Técnica). 
 - Todo dispositivo auxiliar de içamento tais como caixas, garfos, dispositivos 
mecânicos e outros, independentes do fornecedor devem: 
 -Dispor de maneira clara, dados do fabricante/responsável, quando aplicável; 
 -Ser inspecionado pelo sinaleiro/amarrador de cargas, antes de entrar em 
uso; 
 -Dispor de ART do dispositivo, elaborado por profissional legalmente 
habilitado, descrevendo as características mecânicas básicas. 
 - Toda grua que não dispuser de identificação do fabricante, não possuir 
fabricante ou importador estabelecido ou que já tenha mais de vinte anos da 
data de sua fabricação, deverá possuir laudo estrutural e operacional, que 
deverá estar garantindo a integridade estrutural e eletromecânica, bem como 
atender as exigências descritas nesta norma, inclusive com recolhimento de 
35 
 
ART do profissional legalmente habilitado, para tal documento. Este laudo 
deverá ser revalidado no máximo a cada dois anos. 
 - Não é permitida a colocação de placas de publicidade na estrutura da grua, 
salvo quando especificado pelo fabricante do equipamento. 
 
 
6.1 Sistemas de Segurança 
a) plataformas aéreas fixas ou retráteis para carga e descarga de materiais; 
b) placa de advertência referente a cargas aéreas, especialmente em áreas de 
carregamento e descarregamento; 
c) uso de colete refletivo; 
d) a comunicação entre o sinaleiro/amarrador e o operador de grua, deverá 
estar prevista no plano de carga, observando-se o uso de rádio comunicador 
em freqüência exclusiva para esta operação; 
 
6.2 Pessoal Técnico – Atividades com Exigência de Q ualificação 
 
A) Operador da grua: 
 
 Deve ser qualificado de acordo com o item 18.37.5 e ser treinado conforme o 
conteúdo programático mínimo, com carga horária mínima definida pelo 
fabricante, locador ou responsável pela obra. Deve operar conforme as normas 
de segurança, bem como executar inspeções periódicas semanais. Este 
profissional deve ser integrado a cada plano de carga. 
 
 Responsabilidades: 
- Operação do equipamento de acordo com as determinaçõesdo fabricante. 
- Efetuar “Check-list” mínimo semanal. 
- Utilizar os EPI´s necessários para o acesso à cabine e para a operação. 
 
B) Sinaleiro/amarrador de cargas: 
 
36 
 
 Deve ser qualificado de acordo com o item 18.37.5 e ser treinado conforme o 
conteúdo programático mínimo, com carga horária mínima de 8 horas. Deve 
operar conforme as normas de segurança, bem como executar inspeção 
periódica semanal. Este profissional deve ser integrado a cada plano de carga. 
 
Responsabilidades: 
- Amarração de cargas para o içamento. 
- Escolha correta dos materiais de amarração de acordo com as características 
das cargas. 
- Orientação para o operador da grua referente aos movimentos a serem 
executados. 
- Respeito às determinações do plano de cargas- Sinalização e orientação dos 
trajetos. 
 
C) Responsável (is) pela obra: 
 
Atribuições: 
- Aterramento da estrutura da grua. 
- Implementar o PCMAT prevendo a operação com gruas, independente do 
plano de cargas. 
- Fiscalização do isolamento de áreas, de trajetos e da correta aplicação das 
determinações do plano de cargas. 
- Elaboração, implementação e coordenação do plano de cargas. 
- Disponibilizar instalações sanitárias a uma distância máxima de 30,00 mts, e 
de 50,00mts. No plano horizontal em relação à cabine do operador; não se 
aplicando para gruas com altura livre móvel superiores às especificadas. 
- Verificar registro e assinatura no livro de inspeções de máquinas e 
equipamentos, requerido no item 18.22.11, a confirmação da correta 
operacionalização de todos os dispositivos de segurança constantes no item 
18.14.24.;11, no mínimo nas ocasiões abaixo indicadas: 
 
a) Após a instalação do equipamento; 
b) Após cada alteração geométrica ou de posição do equipamento; 
37 
 
c) Após cada operação de manutenção e ou regulagem nos sistemas de freios 
do equipamento, com especial atenção p/ o sistema de freio do movimento 
vertical de cargas. 
 
D) Responsável (is) pela manutenção e montagens: 
 
Devem fornecer pessoal com treinamento e qualificação para executar as 
atividades e serem supervisionados por profissional legalmente habilitado. 
 
Atribuições: 
- Manutenção, montagens, desmontagens, telescopagens, ascensões e 
conservação do equipamento ( No caso da empresa locadora não ser a 
contratada para manutenções, a responsabilidade será da empresa contratada 
para tal serviço). 
- Checagem da operacionalização dos dispositivos de segurança, bem como 
entrega técnica do equipamento e registro destes eventos em livro de inspeção 
ou relatório específico. 
 
E) Responsável pelo equipamento: 
 
- Fornecimento do equipamento em perfeito estado como definido pelo manual 
do fabricante, observando o disposto no item 18.14.24.15.- Fornecimento de 
ART referente à liberação técnica efetuada antes da entrega. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
7 APRESENTAÇÃO COM FUNDAMENTAÇÃO CIENTÍFICA 
 Guindastes hoje em dia são comuns em qualquer canteiro de grandes obras, 
em portos, indústrias, e em diversas outras aplicações. É difícil não notá-los, 
pois eles costumam ser bem altos. 
 Embora exista uma grande variedade de guindastes em uso, essas máquinas 
podem ser divididas em dois grupos principais: os guindastes de ponta e os de 
lança. Qualquer modelo, porém, utiliza numerosos acessórios para os trabalhos 
de suspensão: nos ganchos de aço adaptam-se redes, tramas, cordas, cabos 
de aço, etc. Para operar com materiais a granel, de pequeno porte, mas soltos 
e em grande quantidade (tais como minérios ou grãos), os guindastes são 
equipados com uma garra (ou concha) composta de duas mandíbulas 
articuladas. 
 Ao olharmos para um destes guindastes, nos parece impossível o que ele 
pode fazer: por que ele não tomba? Como um braço tão longo consegue 
levantar tanto peso? Como ele pode ir subindo ao mesmo tempo que a 
construção? . Foi através do nosso projeto que conseguimos tirar essas 
dúvidas que sempre passaram por nossas cabeças. 
 O primeiro elemento que faz ele se manter estável, é uma base bastante 
firme. Isto também é possível graças ao seu contrapeso, que não se utiliza 
apenas de sua força P para equilibrar o corpo guinchado de peso P, mas 
também de suas distâncias D1 e D2 (braço móvel e braço fixo). O 
funcionamento de um guindaste depende de uma relação matemática entre a 
força utilizável no cabo de aço e o ângulo em que se encontra o material a ser 
erguido. A segurança de toda a operação, bem como a capacidade da 
máquina, subordinam-se sempre a essa relação matemática. Este estudo tem 
princípio por meio da montagem de um Diagrama de Corpo Livre (DCL). 
 
7.1 Conceito de equilíbrio bidimensional 
 As condições necessárias e suficientes para o equilíbrio de um corpo rígido 
podem ser obtidas impondo que a soma das forças atuantes (resultante) seja 
zero e a soma dos momentos (momento resultante) não provoque movimentos 
de translação ou rotação, sendo assim também iguais a zero. É necessário 
39 
 
considerar todas as forças internas e externas aplicadas e, no caso de um 
guindaste, também se faz necessário o estudo das forças externas 
desconhecidas (também chamadas de forças de vínculos), pois estas são 
constituídas de reações, as quais obrigam o guindaste a permanecer na 
mesma posição. Todas essas forças se compensam nas direções x e y 
juntamente com seus momentos, mantendo o equilíbrio. 
 
7.2 Cálculos de equilíbrio para um guindaste de tor re 
 Partindo do princípio de equilíbrio de corpos rígidos bidimensionais, 
consideramos o guindaste de torre: 
 
• Diagrama de corpo livre (DCL) 
 
 Para escrevermos as equações de equilíbrio para um guindaste de torre é 
necessário analisarmos a estrutura por meio do DCL, o qual analisa o corpo em 
estudo como isolado de quaisquer forças extras que destruiriam as condições 
de equilíbrio, contido no plano cartesiano. Além das forças internas, todas as 
externas devem ser consideradas nele, sendo estas as ações exercidas pelo 
solo, pelo peso (aplicado ao centro de gravidade do guindaste) e pelo corpo em 
si (forças com a dada finalidade). 
 As forças externas desconhecidas geralmente consistem nas reações, as 
reações obrigam o corpo livre a permanecer na mesma posição, e por este 
motivo, são as vezes denominadas forças de vinculares. 
 
• Somatória dos momentos 
 
 O momento (M) de uma força é dado pelo produto da mesma pela sua 
distância perpendicular. No caso do guindaste representado pela figura acima, 
temos que o contrapeso P’ multiplicado pela distância D1 irá gerar um 
momento M1 negativo em relação ao ponto O, ou seja, em sentido horário. Já o 
produto da força da carga a ser erguida P pela sua distância D2 até o centro O, 
nos provocaria um momento M2 positivo, ou seja, em sentido anti-horário. Os 
momentos independem da altura, pois as forças são paralelas ao eixo Y, tendo 
40 
 
assim um momento nulo. Assim, tendo em vista o conceito de equilíbrio de 
corpos rígidos, a soma de seus momentos M1 e M2 resultariam em um 
momento nulo (∑M=0). 
 Pelo momento gerado pelo contrapeso (P’) podemos dimensionar a distância 
D2 que irá erguer o peso (P) exigido, resultando em um momento que anule o 
sentido de giro do contrapeso. 
 
• Somatória das forças 
 
 A soma de todas as forças internas e externas atuantes (força do solo em um 
guindaste decompostas em x e y pela analise do Diagrama de Corpo Livre, 
assim Fx e Fy, também precisa somar zero: (∑Fx=0 e ∑Fy=0). 
 Reações nos vínculos de uma estrutura bidimensional. 
Segundo Beer, para forças vinculares em estrutura bidimensional, as reações 
exercidas podem ser divididas em três grupos. Estes se aplicam ao guindaste 
como sendo: 
 
• Reações equivalentes a uma força com linha de ação conhecida - 
apoios e conexões desse tipo incluem roletes, suportes, basculantes, 
superfícies sem atrito, hastes de conexão e cabos curtos, cursor em 
hastes sem atrito e pinos sem atritoem fendas. Cada uma destas 
reações envolve uma incógnita (Fx ou Fy), a saber, a intensidade da 
reação. 
 
• Reações equivalentes a uma força de direção - sentido e intensidade 
desconhecidos: apoios e conexões que causam reações desse tipo 
incluem pinos se atrito ajustados em furos, articulações e superfícies 
rugosas. Esses vínculos impedem a translação do corpo, mas não 
impedem o corpo de girar em torno da conexão. As reações envolvem 
duas incógnitas (Fx e Fy). 
 
• Reações equivalentes a uma força e um binário - são reações causadas 
por engastes que tornam o corpo imóvel. As forças produzidas por estes 
41 
 
engastes criam momento em relação ao eixo z, o qual é nulo, portanto 
possuem três incógnitas (Fx, Fy, e no caso de um guindaste em 
equilíbrio Mz=0). 
 
Esta pesquisa nos favoreceu a compreensão sobre o funcionamento do 
equilíbrio de corpos rígidos bidimensionais. Com esta visão mais abrangente 
sobre o tema, a aplicação em um guindaste de torre nos complementou 
permitindo um melhor entendimento de como atuam as diversas forças e suas 
conseqüentes reações, e os momentos. Assim, notamos que o guindaste 
consegue içar cargas das mais variadas massas por meio de um sistema de 
equilíbrio de momentos e forças contrabalançadas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
42 
 
 
 
8 CONCLUSÃO 
 Como vimos este trabalho nos fez abordar diversas matérias que tivemos no 
decorrer do curso e englobar diversos conceitos no nosso projeto, nos exigiu 
um estudo minucioso de diversos assuntos, e nos proporcionou muitas análises 
e criatividade de cada membro do grupo. 
Uma das vantagens oferecidas e a que consideramos a mais importante foi o 
conhecimento que obtivemos a respeito de como desenvolver um projeto 
desde seu início, passando pelo processo de criação, desenho, 
desenvolvimento, análise de cálculos e construção do projeto. 
Foi um estudo realmente muito interessante e instrutivo, que nos trouxe apenas 
benefícios, e nos fez conhecer bem a fundo o que é um guindaste e suas 
diversas formas de aplicações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
 
 
 
9 BIBLIOGRAFIA 
 
OBR Equipamentos Industriais Ltda. Catálogo perfis em alumínio. São Paulo, 
2011. 
Disponível em: <http://www.obr.com.br/catalogos/OBR_perfis.pdf>. Acesso em: 
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BEER, Ferdinand Pierre; JOHNSTON, E. Russell. Mecânica vetorial para 
engenheiros: estática. 7ª ed. rev. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1994. 
 
Leonel, Vilson; MOTTA, Alexandre de Medeiros. Ciência e Pesquisa: Livro 
didático. 2 ed, ver e atual. Palhoça; Unisul Virtual, 2007 
 
REIS, Roberto Salvador. Segurança e Saúde do Trabalho: Normas 
Regulamentadoras. São Paulo, 8ª ed. Editora Yendis, 2011. 
 
HIBBELER, R.C. Estática mecânica para engenharia. 10ª ed. Editora Pearson 
Education do Brasil. São Paulo, 2010. 
 
BOTELHO, Manoel Henrique Campos. Resistencia dos materiais. “Para 
entender e gostar”. Editora Blucher. Curitiba, 2008. 
 
HIBBELER, R.C. Resistencia dos materiais. 7ª ed. Editora Pearson Education 
do Brasil. São Paulo, 2010. 
 
LIEBHERR Brasil Guindastes e Máquinas Operatrizes Ltda. Catálogo 
guindastes de torre. Guaratinguetá - São Paulo, 2012. 
Disponível em: <http://www.liebherr.com.br/CC/pt-PT/default_br-cc.wfw>. 
Acesso em: 20 de setembro de 2012.