terraplanagem para vc_2

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

Seção de Engª de Fortificação e Construção

PROFº: Maj BEN-HUR

TERRAPLANAGEM E BRITAGEM

BIBLIOGRAFIA

- Manual Prático de Escavação - Hélio de Souza Ricardo e Guilherme Cavalcanti

– Editora Pini- 3ª Ed. 2007

- Manual de Produção- Caterpillar do Brasil S/A

- Especificações Gerais para Obras Rodoviárias- DNIT

- Notas de Aula

CURSO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO

TERRAPLANAGEM BRITAGEM

• Introdução;

• Características dos materiais;

• Execução dos serviços;

• Equipamentos (tipos, usos, ...);

• Custo do serviço.

• Introdução;

• Exploração de jazidas;

• Uso de explosivos;

• Tipos de britadores;

• Custo do serviço.

- O que é TERRAPLANAGEM?

- Histórico

- Terraplanagem Manual e Mecanizada

- Serviços básicos de Terraplanagem:

- Escavação, carga, transporte, descarga,

espalhamento, compactação e acabamento.

- Serviços Preliminares:

- Desmatamento, destocamento e limpeza.

- Onde encontrar as especificações?

- DNIT => IPR: http://ipr.dnit.gov.br/


INTRODUÇÃO


Orçamento de Obras

Terraplanagem

Drenagem

Pavimentação

OAC e OAE

CARACTERÍSTICAS DO SOLO

1-Classificação: 1ª Categoria; 2ª Categoria; 3ª Categoria

2- Empolamento (fator de empolamento - e)

3-Percentagem de Empolamento

1c

se

1

s

c

V

Ve

100c

cs

V

VVf

1001

c

s

V

Vf 1001

1

ef


Material f(%) e

Solo argiloso 40 0,71

Terra comum seca 25 0,80

Terra comum úmida 25 0,80

Solo arenoso seco 12 0,89

CARACTERÍSTICAS DO SOLO

4-Grau de Compactabilidade

logo e

então

c

comp

comp

c

V

Vc

ccomp VxcV sc VxeV

scomp VxexcV



PESO ESPECÍFICO APARENTE PARA DIVERSOS MATERIAIS

APLICAÇÃO

Ex. 1: Um caminhão basculante que transporta material solto, tem

capacidade de 5m3.

a) A que volume corresponderá no corte, este volume solto, sabendo-

se que e=0,80?

b) Qual a percentagem de empolamento ?

Ex.2: Calcular o volume medido no corte e o volume a transportar

necessário para executar 54m3 de uma barragem de terra sabendo-se

que a redução volumétrica deste solo é de 10% e seu fator de

empolamento é 0,8.



De maneira simplificada (cálc. expeditos):

x 1,25 x 1,25

Compactado

(base, sub-

base, etc.)

No corte

(jazida)

Transportado

(solto)


PROVIDÊNCIAS PRELIMINARES ADMINISTRATIVAS PARA

SERVIÇOS DE TERRAPLANAGEM

a) Providências ao Iniciar uma Obra de Terraplenagem

- Aluguel ou compra de equipamento mecânico;

- Transporte de equipamento para o local de serviço;

- Determinação dos caminhos de serviço;

- Terraplenagem e drenagem da área destinada ao acampamento;

- Obtenção de luz e água;

- Recrutamento do pessoal técnico, administrativo e operário; sempre

que possível, utilizar mão de obra da cidade mais próxima da obra.

b) Canteiro de Obra

- Instalação provisória de uma obra fixa

- Deve estar situado:

1) próximo a cidade

2) próximo a estradas existentes

3) próximo a fontes de água e de energia elétrica

4) próximo ao local da obra

5) fora do local que possa ser atingido pela obra.



SERVIÇOS DE TERRAPLANAGEM (Cont.)

c) Almoxarifado

- Destinado ao armazenamento de peças de reposição

- Sua dimensão é função do número de máquinas

- 2 barracões:

a) peças uso freqüente

b) peças pesadas

- Pessoal Especializado e de Confiança

d) Escritório

- Deve ter

a) contabilidade (Apropriação de Custos – OCA)

b) seção técnica

c) arquivo

d) sala da Fiscalização e do Eng. Resp.

e) sala do Eng. produção, mecânico, etc.

f) Instalações do Laboratório



SERVIÇOS DE TERRAPLANAGEM (Cont.)

e) Outras Construções

- cantina, guaritas, oficinas;

- enfermaria;

- armazenamento de combustíveis e lubrificantes;

- salas de lazer (TV, som), quadras poliesportivas, etc.

1) SERVIÇOS PRELIMINARES (DNIT 104/2009): :

São os serviços de preparação das áreas destinadas à implantação do

corpo estradal, áreas de empréstimo e ocorrência de material, pela

remoção de material vegetal e outros, tais como: árvores, arbustos,

tocos, raízes, entulho, matacões, além de qualquer outro

considerado como elemento de obstrução.

São eles:

- Desmatamento;

- Destocamento e limpeza.


ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO RODOVIÁRIO

(DNIT)

CONDIÇÕES GERAIS:

- Após cuidadoso exame do projeto de engenharia, definem-se os

equipamentos e pessoal a serem empregados;

- Verificação e checagem do apoio topográfico (elementos de

planimetria e altimetria, assim como as RNs) => Cubação futura!

- Locação do eixo da rodovia (estaqueamento a cada 20 metros);



(DNIT)

CONDIÇÕES GERAIS (Cont.):

- Os equipamentos (preferencialmente TE) devem ser escolhidos de

acordo com a densidade da vegetação e o prazo exigido;

- Atentar para a segurança do equipamento e do operador;

- Atender ao projeto (manejo ambiental) no que diz respeito à destinação

dos materiais removidos;

- Nas áreas destinadas ao corte, 60 cm abaixo do greide projetado tem

que ser totalmente isento de tocos e raízes;

- Nas áreas destinadas a aterros com Cota vermelha inferior a 2,0 m, a

camada superficial do terreno natural contendo raízes e restos vegetais

deve ser removida (destocamento). Para Cotas maiores que 2,0 m não

há necessidade do destocamento, apenas desmatamento;

- Quando houver ocorrência de vegetação de porte reduzido ou médio

(até 15,0 cm a altura de 1,0 m do solo) faz-se apenas o desmatamento

com TE. No caso de vegetação de maior porte, haverá a necessidade

de destocamento;



(DNIT)


- Quando o terreno for inclinado o trator deve trabalhar de cima para

baixo;

- No caso de remoção de cercas, deve-se primeiro construir a nova

cerca antes de demolir a antiga;

- Observância rigorosa à legislação ambiental e à segurança do

trabalho;

- O controle geométrico deve ser feito com auxílio da topografia, aceita-

se como tolerância 0,15 m (apenas positivos) para cada lado do eixo;

- A medição é feita em m2 para árvores com diâmetro menor que 15 cm,

e em unidades de árvores para aquelas com diâmetro maior ou igual a

15 cm (a 1,0 m do solo).



(DNIT)

Produção horária do desmatamento:

- Q = produção em ha/h

- L= largura da lâmina (m)

- v=velocidade da máquina (km/h)

10

1

1x

ha

LxVQ

Caso Real

Dispõe-se de um trator D8L, com lâmina 8S, com largura de 4,17 m, que

trabalha a uma velocidade de 6,8 km/h (4ª marcha).

A vegetação é de cerrado.

Quanto tempo para realizar o serviço?

2) CAMINHOS DE SERVIÇO (DNIT 105/2009):

São vias implantadas e/ou utilizadas em caráter provisório, para

propiciar o deslocamento de equipamentos e veículos utilizados na

obra.



(DNIT)

CONDIÇÕES GERAIS:

- Deve ser previamente informada e autorizada pela Fiscalização (em

planilha);

- Atentar para a manutenção da via e para a segurança do tráfego

(necessidade de Rev. primário);

- Posteriormente a via deverá retornar às condições iniciais;

- Preferencialmente uso de TE com lâmina angulável, MN, CR, CB, CTA

e eventualmente rolo compactador (KL);

- Deve possuir adequado escoamento das águas pluviais (1% a 2% de

caimento transversal);

- Evitar curvas horizontais de pequeno raio (acidentes);



(DNIT)


- Preocupação ambiental, horário de trabalho, segurança de moradores;

- Contatos com outros órgãos para evitar as interferências;

- Medição: se estiver dentro do off-set não se faz medição específica

para os caminhos de serviço; se estiver fora da faixa de domínio, faz-

se medição específica, inclusive da manutenção e preservação

ambiental.

3) CORTES (DNIT 106/2009):

São segmentos da rodovia em que a implantação requer a escavação

do terreno natural ao longo do eixo e no interior dos limites das

seções do projeto (“Off-sets”).



(DNIT)


DEFINIÇÕES:

Corte em meia-encosta; corte em seção plena (caixão); corte em seção

mista; plataforma da estrada; talude; ângulo de inclinação; talude

escalonado; faixa terraplanada; bota-fora; corta-rio; caixa de empréstimo.

Corte em Seção Plena Corte em Seção Mista Corte em Meia Encosta



(DNIT)

CONDIÇÕES GERAIS:

- As áreas são precedidas pelos serviços de desmatamento e

destocamento;

- Os locais onde serão feitos o “bota-fora” ou as “praças de depósito

provisório” deverão estar preparados e aptos para receberem o

material;

- O perfil geotécnico do Projeto de Engenharia definirá as categorias de

material existente (1ª, 2ª ou 3ª Cat.);

- Cada categoria de solo exigirá os equipamentos adequados para sua

natureza;

- Se, ao nível final da plataforma de corte, for verificada a presença de

rocha sã ou em decomposição, o greide deverá ser rebaixado em 40,0

cm e preenchido com material inerte;

- Se for verificada a existência de solo com expansão maior que 2% e

baixo CBR, rebaixa-se o greide em 60,0 cm, preenchendo com

material selecionado em projeto (ou revisão do mesmo);

Carol

Highlight



(DNIT)

CONDIÇÕES GERAIS(Cont.):

- Se o material dos últimos 60,0 cm não possuir condições mínimas de

compactação, exigidas em projeto, o mesmo deverá ser escarificado,

levado à umidade adequada, homogeneizado e então compactado à

energia especificada em projeto;

- Os taludes deverão possuir as declividades de projeto e estarem

desempenados pelos próprios equipamentos de escavação;

- Estimula-se o uso de gabaritos para controle da escavação do talude;

- Não poderá haver blocos de rocha nos taludes que coloquem em risco

a segurança futura da rodovia;

- Nos cortes em rocha, deverão seguir os seguintes cuidados:

- Horário rígido de detonação;

- Não trabalhar à noite;

- Proteger pessoal e equipamentos na hora da detonação;

- Avisar à comunidade local e manter vigias em pontos críticos;



(DNIT)

CONDIÇÕES GERAIS(Cont.):

- Para taludes elevados (>10,0 m), prever patamares com banquetas de

largura mínima de 3,0 m com valetas revestidas e proteção vegetal;

- Dependendo do material, o talude deverá ser compactado e revestido

com cobertura vegetal;

- O controle geométrico se dará com o seguinte rigor:

- Corte em solo: + ou – 5,0 cm

- Corte em rocha: + ou – 10,0 cm

- Largura: 20,0 cm para cada semiplataforma (positiva)

- Medição feita pelo volume de material extraído (no corte ou “in natura”)

com base nas RNs utilizadas no Projeto de Engenharia, e a distância

de transporte percorrida entre o corte e o local de deposição;

- O método utilizado é o “Método das Áreas”.

Carol

Highlight



(DNIT)

CONTROLE TOPOGRÁFICO:

Controle do ângulo do

talude com gabarito de

madeira e nível de bolha:

V/H = 1:1; 3:2; vertical


SEÇÃO TRANSVERSAL COMPLETA


CORTES (DNIT 106/2009) - EXECUÇÃO

Taludes com Motoniveladora

Taludes com Escavadeira de esteiras

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/CORTE DE TALUD CON MOTONIVELADORA.avi

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/Escavadeira Rampando .avi



Material de 1ª Categoria:

Equipamentos usados: Trator de esteiras (TE), motoscraper (MT),

escavadeira hidráulica (ES) ou carregadeira (CR), caminhão basculante

(CB), motoniveladora (MN).


Equipamentos usados: Trator de esteiras (TE) com escarificador,

motoscraper (MT), escavadeira hidráulica (ES) ou carregadeira (CR),

caminhão basculante (CB), motoniveladora (MN).

Alguns Mat 2ª

Cat

necessitam do

uso de

explosivos

leves,

instalados com

perfuratirizes




Equipamentos usados: compressor de ar (CA), perfuratriz pneumática ou

elétrica (PE), escavadeira hidráulica (ES) ou carregadeira (CR),

caminhão basculante (CB) ou fora de estrada, trator de esteira (TE).

4) ATERROS (DNIT 108/2009):

São segmentos da rodovia cuja execução requer depósito de materiais

provenientes de cortes e/ou empréstimos no interior dos limites

das seções de projeto (off-sets) que definem o corpo estradal.



(DNIT)



(DNIT)

DEFINIÇÕES:

- Corpo de aterro: parte do aterro sobre o terreno natural até 60,0 cm

abaixo da cota final de terraplanagem (greide de terraplanagem);

- Camada final: Parte do aterro constituída de material selecionado , com

60,0 cm de espessura situada sobre o corpo do aterro ou sobre o terreno

remanescente de um corte, e cuja superfície é definida pelo greide de

terraplanagem.



(DNIT)

CONDIÇÕES GERAIS:

- As áreas são precedidas pelos serviços de desmatamento,

destocamento e remoção de entulho (tanto as de empréstimo quanto

as que receberão material);

- As obra-de-arte correntes (OAC) deverão estar concluídas;

- Os caminhos de serviço deverão estar concluídos;

- Devem-se checar as marcações do eixo e dos off-sets após o

desmatamento e limpeza, e refeitos os levantamentos das seções

transversais, as quais serão as “seções primitivas” que serão utilizadas

no controle geométrico e na medição dos serviços.

MATERIAIS:

- Serão provenientes de escavações de cortes ou de áreas de

empréstimos (selecionados nos Estudos Geotécnicos do Projeto de

Engenharia);



(DNIT)

MATERIAIS:

- Requisitos técnicos:

- Enquadrarem-se nas classificações de 1ª ou 2ª categorias;

- Isentos de matérias orgânicas (turfas e argilas orgânicas);

- CBR > 2% e expansão < 4%. Se for camada final do aterro a

expansão <2%;

EQUIPAMENTOS:

- TE, GD, TA, CR, MT, CB, MN, KL (est e vib), KC (est e vib), KP.



(DNIT)



(DNIT)

EXECUÇÃO:

- A primeira providência executiva do empreiteiro é a marcação dos pontos

de “off-set” dos aterros;

- Iniciar sempre pelo ponto mais baixo em camadas horizontais;

-Prever caimento lateral, para rápido escoamento de água de chuva;

- Escalonar ou zonear praças de trabalho, onde as três etapas do trabalho

de aterro não se atrapalhem.



(DNIT)

EXECUÇÃO (Cont.):

• Lançamento do material pelo equipamento de transporte;

• Espalhamento em camadas com espessura da camada máxima de 30

cm+20%. Para as camadas finais, 20 cm + 20%;

• Homogeneização e retirada de blocos ou matacões;

• Determinação da umidade natural (“Speedy”) => Acrescenta ou retira

água;

• Compactação propriamente dita de cada camada;

• Regularização conforme projeto.



(DNIT)

ATERROS - EXECUÇÃO:

- A situação mais sensível à execução de aterro é a ocorrência de uma

chuva quando o material está espalhado e pulverizado, antes da

compactação;

- Na possibilidade desta ocorrência, a camada deverá ser "SELADA", isto

é, ser rapidamente compactada com rolos lisos ou equipamento de pneus

para que seu topo seja adensado e “impermeabilizado”;

- Caso contrário, a camada encharcada deverá ser totalmente removida

para bota-fora ou submetida à ciclos de secagem antes do prosseguimento

dos serviços;

- Em aterros executados sobre área alagada, antes da execução da

primeira camada do aterro deve ser viabilizada a drenagem da área;

- Não havendo possibilidade de escoamento ou remoção da água

existente, a primeira camada do aterro deve ser executada com material

granular permeável (areia, pedregulho ou fragmentos de rocha),

funcionando como dreno que evita ascensão de água capilar advinda da

fundação.

Carol

Highlight



-Em regiões com predominância de areia, havendo conveniência técnica e

permissão dos fiscais, pode-se admitir a execução do aterro com esse

material.



- Os caminhões caçamba, após serem carregados pelas carregadeiras ou

escavadeiras descarregam o material no local especificado em projeto;

- Os tratores com lâmina e/ou motoniveladoras viabilizam o espalhamento

(as motoniveladoras possuem maior produtividade).



(DNIT)

EXECUÇÃO:

- Embora seja um serviço difícil, é preciso compactar a superfície da saia

de aterro, após o acerto final. Isto pode ser conseguido com pequenos

rolos compactadores tracionados por guincho acoplado à tratores.



-Todas as camadas do aterro devem ser compactadas à umidade ótima

mais ou menos 3% até se obter massa específica aparente seca máxima

de 100%;

- Os trechos que não atingirem as condições mínimas de compactação,

devem ser escarificados, homogeneizados, levados á umidade ótima e

novamente compactados;

- Deve ser cuidadosamente verificada a inclinação dos taludes;

- No caso de execução de aterros sobre solos moles ou de baixo suporte,

estes devem ser retirados, executando-se nichos de no máximo 5 m

(perpendicular ao eixo) x 10 m (ao longo do eixo);

- Reaterrar os nichos logo após a escavação;

- Deve-se proteger os taludes com drenagem adequada e plantação de

gramíneas.


FATORES QUE INFLUENCIAM NA COMPACTAÇÃO – Energia de

Compactação:

- Pressão estática (peso do rolo);

- Número de passadas (N);

- Velocidade do rolo (v);

- Espessura da camada (e).

ev

NPfE

,

,

Compactação

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/Compactação 5 rolos.AVI



(DNIT)

Compactação - Pressão estática e Vibração:

- Pressão estática (rolo liso) => deformação “plástica” => Solos argilosos

(3 a 5 kg/cm2);

- Pressão vibratória (rolo liso ou corrugado) => redução de vazios por

“fricção” entre as partículas do solo => solos arenosos (0,5 a 1 kg/cm2)

e argilosos;

- Maior força de coesão => maior pressão necessária;

- Compactadores leves (<5,0 t)=> Solo arenoso;

- Compactadores pesados (>10,0 t) => Solo argiloso.



(DNIT)


Zona de Aplicação dos Rolos Compactadaores


Rolos Compactadaores



(DNIT)

Compactação – Especificações:

- As especificações modernas definem apenas o Grau de Compactação

(G%) mínimo a ser atingido;

- Corpo de Aterro (60,0 cm até a CFT) => G=95% PN;

- Camada Final de Aterro (CFA) => G=100% PN;

- A umidade deverá estar compreendida entre Wót-3% < W < Wót+3%;

- As espessuras das camadas finais deverão estar entre 20 e 30 cm;

- A exigência do G% aumenta com a importância da obra (Ex.: base de

pavimentos para grandes cargas rodoviárias, barragens, fundação de

edifícios, etc.);

- O controle da compactação deverá ser feito da seguinte forma:

- 01 ensaio de compactação para cada 1.000 m3 de corpo de aterro;

- 01 ensaio de densidade “in situ” para cada 100 m da CFA

(alternando posições).



(DNIT)

CONTROLE TOPOGRÁFICO DA EXECUÇÃO - ATERROS:

1) Controle de cotas (uso de cruzetas de marcação a cada 20 m) – admite-

se erro de 5,0 cm;

2) Controle de largura (com trena a cada 20 m);

3) Controle do ângulo do talude (Teodolito e mira ou gabarito de madeira);

Acabamento (MN)

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/E so da greid!!!!.avi



(DNIT)

5) EMPRÉSTIMOS (DNIT 107/2009):

São áreas indicadas no projeto onde devem ser escavados materiais a

utilizar na execução de aterros. Tais áreas servem para suprir a

deficiência volumétrica proveniente dos cortes.



(DNIT)

Condições gerais:

- Precedido pelas operações de desmatamento, destocamento e limpeza,

e verificação dos marcos topográficos (RN’s);

- Procura-se sempre agregar finalidade à escolha de um área para

empréstimo (melhorar a drenagem, suavizar a topografia, permitir a

visibilidade, etc.);

- Alarga-se o corte para melhorar visibilidade e drenagem;

- Cria-se banquetas de corte;

- Retira-se material do lado interno de curvas (evitando-se sempre Mat.

3ª Cat.).



(DNIT)

Materiais:

- Preferencialmente materiais de 1ª e 2ª Cat.;

- Devem ser isentos de matérias orgânicas;

- Para corpo de aterro: CBR>2% e Exp. <4%.



(DNIT)

Equipamentos:

- TE, CR ou ES, CB ou MT, MN.

Execução:

- A escavação deve ser precedida do desmatamento, destocamento

e limpeza da área de empréstimo;

- No caso de caixas de empréstimo laterais, as bordas internas

devem se localizar a uma distância mínima de 5,0 m e com

declividade longitudinal que permita a drenagem das águas

pluviais. As bordas externas devem distar 2,0 m do limite da faixa

de domínio;

- As bordas da caixa de empréstimo devem ser em taludes estáveis.



(DNIT)

Condicionantes Ambientais:

- Observar a Lei de Uso e Ocupação do Solo (municipal);

- Lei do Silêncio, segurança e conforto do usuário e dos moradores;

- Recuperação ambiental das áreas afetadas pelas obras, após o

encerramento das atividades;

- Preservação dos cursos d´água;

- Preservação das espécies de fauna rara.

Medição:

- Pelo volume do material “in natura”, portanto com base nas RN’s

originais;

- No caso de caixas de empréstimo com dificuldade de cubação,

pode-se fazê-la por intermédio de um fator de conversão.

Introdução:

• Há na construção civil uma enorme diversidade de equipamentos

capazes de atuar na terraplenagem;

• Alguns desses equipamentos têm a capacidade de poder executar

serviços semelhantes, porém com rendimentos e custos distintos;

• Há necessidade de se conhecer as potencialidades e limitações dessas

máquinas para se viabilizar um bom planejamento dos serviços com

movimento de terras;

• As máquinas de terraplanagem possuem elevado valor de mercado e

exigem operadores qualificados e bem treinados;


EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM

Introdução:

• Norma Técnica - ABNT, 1968 – P-TB-51 - Classificação e

terminologia de máquinas rodoviárias:

• Parte 1 - equipamentos e máquinas para terraplenagem;

• Parte 2 - equipamentos e máquinas para compactação.

• Classificação dos equipamentos:

a) Unidades de tração (tratores);

b) Unidades escavo-empurradoras;

c) Unidades escavo-transportadoras;

d) Unidades escavo-carregadoras;

e) Unidades aplainadoras;

f) Unidades de transporte;

g) Unidades compactadoras; e

h) Unidades escavo-elevadoras.



Potência:

1. Necessária - É aquela que um determinado trabalho necessita

para ser executado, seja puxando ou empurrando uma carga.

2. Disponível - É aquela que a máquina pode fornecer para executar

um trabalho.

3. Usável - É a potência da máquina que podemos utilizar, limitada

pelas condições locais.



Escolha do equipamento ideal

para um determinado serviço

Classificação dos equipamentos:











Equipamentos de Tração ou Tratores:

• É a máquina básica de terraplanagem, pois todos os equipamentos à

nossa disposição, são tratores devidamente modificados ou adaptados

para realizar as operações básicas;

• Podem ser sobre esteiras (0,5 a 0,8 kgf/cm2) ou rodas (3,0 a 6,0

kgf/cm2).



Características - definições:

a) Esforço Trator: É a força que o trator possui na barra de tração (no caso

de esteiras) ou nas rodas motrizes (no caso de tratores de rodas) para

executar as funções de rebocar ou de empurrar outros equipamentos ou

implementos;

b) Velocidade: Depende, sobretudo, do dispositivo de montagem, sobre

esteiras ou sobre rodas;

c) Aderência: É a maior ou menor capacidade do trator de se deslocar sobre

os diversos terrenos ou superfícies revestidas, sem haver o patinamento da

esteira (ou dos pneus) sobre o solo (ou revestimento) que o suporta;

d) Flutuação: É a característica que permite ao trator deslocar-se sobre

terrenos de baixa capacidade de suporte, sem haver o afundamento

excessivo da esteira, ou dos pneus, na superfície que o sustenta;

e) Balanceamento: É a qualidade que deve possuir o trator, proveniente de

uma boa distribuição de massas e de um centro de gravidade a pequena

altura do chão, dando-lhe boas condições de equilíbrio, sob as mais variadas

condições de trabalho.


Equipamentos de Tração ou Tratores



Trator de esteiras:

• Esforço trator elevado.

• Rampas de grande declividade.

• Terrenos com topografia acidentada.

• Terrenos de baixa capacidade de suporte.



Trator de rodas:

• Topografia favorável.

• Terreno com boas condições de suporte.

• Terreno com boas condições de aderência.

• Velocidade elevada, significando maior produção.



- COMPARAÇÃO -



b) Unidades escavo-empurradoras; c) Unidades escavo-transportadoras;










Componentes da lâmina:

- Lâmina;

- Facas da lâmina;

- Cantos de lâmina;

- Braços laterais.

Unidades Escavo-empurradoras



Tipos de lâminas:

BULLDOZER – lâmina fixa (2 a 3 m3)

ANGLEDOZER – inclinação com o eixo longitudinal do trator (90º a 75º)

TILT-DOZER – inclinação com um eixo vertical do trator

PUSHER – Placas de apoio para “pusher”



Outros tipos de lâminas:

- Lâmina “U”: “Universal”, grandes cargas, grandes distâncias, relação

kW/m baixa (para solos de baixa resistência), relação kw/m3 (solto);

- Lâmina “S”: “Straight Blade”, reta, menor que a “U”, relação kW/m

elevada, relação kW/m3 elevada, para ser utilizada em solos mais

resistentes.

- Lâmina “C”: amortecedora (para “pusher”), largura reduzida.



Acessórios - Escarificador ou “Ripper”:

São “dentes” cortantes, instalados na parte traseira do trator, usados para

romper solos compactos ou para aumentar a eficiência do implemento das

lâminas de carga. Empregados em Mat. 2ª Cat., solos muito compactados,

base e sub-base de pavimentos, etc.




c) Unidades escavo-transportadoras; d) Unidades escavo-carregadoras;







Unidades escavo-transportadoras:

São os equipamentos que escavam, carregam e transportam os

materiais de consistência média a distâncias médias.

Dois tipos básicos:

- Scraper

- Motoscraper



Unidades escavo-transportadoras – Elementos Principais



1- Engate;

2- Pescoço;

3- Braços laterais de suspensão;

4- Pistão hidráulico de controle da caçamba;

5- Articulação;

6- Articulação dos braços de suspensão;

7- Avental;

8- Ejetor;

9- Lâmina de corte;

10- Pistão hidráulico de

acionamento do ejetor.

3 4

5

6 1 2

Unidades escavo-transportadoras - Execução



Existem também equipamentos de pequeno porte, apelidados "caixotes",

com os mesmos princípios de trabalho, cuja descarga é executada por um

grande giro da caçamba, não existindo o ejetor. Possuem capacidade da

caçamba da ordem de 3 a 4 m3, e em geral são agrupados em dupla,

rebocados por um trator agrícola, onde ficam os controles automáticos.

Unidades escavo-transportadoras - Pusher



Quando a aderência estiver baixa (patinagem das rodas) ou a potência

disponível for insuficiente, usa-se trator de esteira ou de rodas para

auxiliar no carregamento, denominando-se esta operação de Pusher.

Scraper

Motoscraper (1)

Motoscraper (2)

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/D11R & scraper.avi

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/Cat 657 scraper & pusher.avi

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/CATERPILLAR - SCRAPER - LONG BEACH.avi





d) Unidades escavo-carregadoras; e) Unidades aplainadoras;






Unidades escavo-carregadoras:

Também conhecidas como pás-carregadeiras:

- Sobre esteiras (10 km/h)

- Sobre rodas (40 km/h)




EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM Unidades escavo-carregadoras

Unidades escavo-carregadoras – Características técnicas de interesse

- Capacidade da caçamba – de 1,5 a 3,0 m3;

- Altura máxima de elevação da caçamba – Aprox. 5,0 m;

- Altura máxima de despejo a 45º - Aprox. 3,0 m;

- Raio de giro mínimo externo do pneu – Aprox. 5,0 m;

- Tração nas 4 rodas.



Unidades escavo-carregadoras – Escavadeiras

- Conhecidas como pás-mecânicas;

- Tipos de lança:

- Pá frontal ou “Shovel”;

- Caçamba de arrasto ou “Drag-line”

- Caçamba de mandíbulas ou “Clam-shell”

- Retroescavadeiras



D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/A excavator Escavadeira.avi

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/Carregadeira de Rodas - 924G.avi

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/LOADER CATERPILLAR CAT 924G.avi






e) Unidades aplainadoras; f) Unidades de transporte;





Unidades Aplainadoras

- Equipamento mais importante de uma equipe de terraplanagem;

- Indicadas ao acabamento da terraplanagem ou do pavimento para

conformar o terreno aos greides finais do projeto;

- Caracterizam-se por grande mobilidade das lâminas de corte e

precisão de movimentos;

- Dificuldade de operação requer muito treinamento.



Unidades Aplainadoras



Unidades Aplainadoras – Principais indicações de uso



Regularização

de pistas

Reconformação de

plataformas

Limpeza de faixas

com vegetação

rasteira

Abertura de

pequenas valas

de drenagem

Realização de

acabamento dos cortes

de taludes e

plataformas

Manutenção de pistas para

motoscraper e caminhos de

serviço

Espalhamento, arejamento e

secagem de materiais úmidos

para compactação;

espalhamento de misturas

asfálticas na pavimentação

Corte, transporte e

espalhamento em trabalhos

de raspagem (escavações

com pequenas altura e

distâncias)

D:/2- IME/2011/Terrp_Brit/Vídeos/BR 101 MN atolada.avi







f) Unidades de transporte; g) Unidades compactadoras; e




Unidades de Transporte

Empregadas na terraplanagem quando a distância para uso do scraper ou

motoscraper se torna inviável do ponto de vista econômico;

- São divididos em:

- Caminhão basculante (6 a 10 m3);

- Dumpers;

- Vagões; e

- Caminhões fora de estrada (100 ton).



D:/2- IME/2012/Terrp_Brit/Vídeos/797B camino a Escondida.wmv

D:/2- IME/2012/Terrp_Brit/Vídeos/dumping 400 tonswmv.wmv

Unidades Compactadoras:

- Compactação é o processo de densificação

mecânica do solo conforme especificações de

projeto, atendendo a requisitos de normas;

- Os equipamentos são divididos em: compactador

manual, rolo liso, pé-de-carneiro, vibratórios,

pneumáticos e especiais.




LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE

TERRAPLANAGEM

Locomoção Eqp

• Base teórica para determinar o tempo de ciclo de cada equipamento.

Produção Eqp

• Baseada no tempo de ciclo gasto na execução do trabalho.

Montagem de equipe

• Combinação perfeita entre equipamentos e suas produções para a execução dos serviços.

Orçamento Serviço

• Relação entre o custo horário (R$/h) e a produção horária (m3/h) para cada serviço.


LOCOMOÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM

axmF axmREr =∑- 3 Hipóteses

Resistências Opostas ao Movimento:

a) Resistência de rolamento;

b) Resistência de rampa;

c) Resistência de inércia;

d) Resistência do ar.

R Resistências Opostas ao Movimento:





Er R

Resistência de rolamento (RR):

• Força horizontal mínima capaz de iniciar o deslocamento do

equipamento;

• Provêm do atrito interno nos mancais ou rolamentos, engrenagens de

transmissão, pneus e terreno, etc.;

• Estimada em 2% do peso total (P);

• O “afundamento” produzido pelos pneus pode ser entendido como se o

equipamento tivesse que vencer constantemente uma rampa

ascendente;

• Estima-se esta resistência ao afundamento como em torno de 0,6% do

peso total (P) para cada cm de penetração do solo.

Assim, sendo a o afundameno em cm:



aPPRr ..006,0.02,0 ou

PKPaRr .)..620(

K = coeficiente de rolamento

Fatores que influenciam o coeficiente de rolamento (K):

- Condições do solo;

- Fricção interna;

- Flexibilidade dos Pneus;

- Penetração na Superfície do Solo;

- Peso nas Rodas;

- Pressão dos Pneus;

- Desenho na Banda de Rodagem.



Valores de K para diferentes tipos de terreno:



TIPOS DE SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO

SISTEMAS DE TRAÇÃO

ESTEIRA PNEUS

Placas de concreto de cimento 27,5 22,5

Concreto betuminoso 32,5 27,5

Estrada em terra compactada, bem conservada 35,0 30,0

Estrada em terra, apresentando sulcos,

conservação precária 47,5 40,0

Terra escarificada 65,0 75,0

Estrada em terra, apresentado sulcos, lamacenta,

sem conservação 80,0 87,5

Areia e cascalho soltos 90,0 120,0

Estrada em terra, apresentado sulcos, muito

lamacenta e mole 115,0 160,0



axmF axmREr 3 Hipóteses

R Resistências Opostas ao Rolamento:


b) Resistência de rampa; c) Resistência de inércia;




Resistência de rampa:

• Quando uma máquina sobe uma rampa de um ângulo α com a

horizontal temos:

α..1000 senPRP =

ou

iPRP ..10±=

- i em porcentagem

- P em t.

- RP em kg







c) Resistência de inércia; d) Resistência do ar.



Resistência de inércia:

• A resistência de inércia ocorre quando há uma variação na velocidade

(V) num certo período de tempo (t):

t

V

g

PamRi

..

Adotando-se P em (t), V em (km/h), t em (s), g=9,8m/s2, tem-se:

t

VPRi

..3,28



Resistência do ar:

• A resistência oferecida pelo ar é dada por:

2..13

'VS

KRar

Onde:

K’ – coeficiente de forma (constante para 0<V<150 km/h) = 0,7 (Máq. obra)

S – área da seção normal à direção do vento (m2)

V – velocidade de deslocamento (km/h)

OBS: Na prática, devido aos baixos valores, consideram-se

apenas as resistências de rolamento e de rampa.



Potência:

- Relaciona o trabalho realizado por uma força com o tempo gasto para

realizar este trabalho. É um valor constante para um equipamento;

- f(Tração, velocidade)

- Potência = tração x velocidade;

- Como a potência é constante, a tração disponível mudará com a

velocidade.

Er

NV mη..8,273 0=

Onde:

N0 – potência no volante do motor

m – coeficiente de rendimento (0,6 a 0,8)

rnrV .2

Mas:



Trator de esteiras Motoscraper



Exemplo: Determinar o esforço trator nas rodas motrizes de um

equipamento, conhecendo-se os seguintes dados:

- No = 90 cv a 1800 rpm

- m = 0,80

- nr = 150 rpm

- Raio da roda motriz = 1,20m

hkmxxnrV r /6815020,1377,0.2

Er

NV m..274 0 kg

xEr 286

68

8,090274



Potência Utilizável:

- É a máxima potência que se pode utilizar, e que depende da aderência e

da altitude.

- Altitude: a cada 100m, acima de 1000m, perde-se 1% de potência;

- Aderência: quanto menor a aderência, menor a força tratora. A

aderência é função do peso e das condições do solo.

- Para se determinar P:

- Para trator de esteiras: peso total do trator;

- Para trator de 4 rodas: 40% do peso total;

- Para trator de 2 rodas: 60% do peso total.

PFa .



PFa .

Obs: Uma máquina não pode exercer uma tração superior ao peso que

ela tem sobre suas rodas acionadoras ou esteira.

ar FE e


APLICAÇÃO

Exemplo: Determinar o esforço trator disponível com que poderá contar um

trator de esteira operando num caminho de serviço horizontal, de argila

úmida, com conservação precária.

Características do trator:

Potência : 180 HP

Peso : 15.400 Kg

MARCHA (Kg) V (Km/h)

1ª 20000 2,4

2ª 16650 3,5

3ª 9200 5,0

4ª 7450 7,4

5ª 4530 9,5


APLICAÇÃO

Solução:

1. Cálculo do esforço trator utilizável

= 0,7 ( tabela – trator de esteira em argila úmida)

P = 15.400 Kg (todo o seu peso vai para a esteira)

=> Fa = 15.400 x 0,7 = 10.780 Kg

PFa .

PKPaRr .)..620(

2. Cálculo do esforço de trabalho

Rt = Rr+ Ri+Rin.+Rar

K=47,5 Kg / t (tabela – caminho de serviço, conservação precária e trator de

esteira);

PB = 15,4 t => 15,4 x 47,5 => Rt = 731,50 Kg


APLICAÇÃO

Cálculo do esforço disponível:

Como Eut<Em (nas 1ª e 2ª marchas)

Ed = Eut – Rt =10.780 – 731,50 = 10.000

Observando as características do trator, vê-se que o mesmo poderá, por

exemplo, atuar em 3.ª marcha a uma velocidade de 5 Km / h, com 9200

Kg de esforço trator e seu esforço trator disponível nesta marcha seria:

Ed = 9.200 – 770 = 8.430 Kg


APLICAÇÃO Exemplo: Um caminhão fora de estrada, apresenta as seguintes características:

•Potência no motor : 239 HP

•Peso do chassis com guincho: 11,5 t

•Peso da caçamba : 3,5 t

•Peso total com carga: 37,2 t

•Distribuição da carga no eixo motor: vazio = 56% e carregado = 74%

•Velocidades por marcha: MARCHA V (Km/h)

1ª 5,6

2ª 10,4

3ª 20,5

4ª 36,0

5ª 56,0 Pede-se:

1. Cálculo do esforço motor produzido em cada marcha, considerando que a

eficiência da transmissão é de 85%.

2. Considerando que o veículo carregado desloca-se numa estrada, com

coeficiente de aderência 0,55 e coeficiente de rolamento de 30 Kg/ t , com greide

em nível, pede-se determinar o tempo total aproximado, para movimentar o veículo

do repouso até a última marcha.

Carol

Highlight


PRODUTIVIDADE DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLANAGEM

Problema real:

Para isso deve-se conhecer a PRODUÇÃO de cada máquina

Para saber se tem condições de realizar o trabalho deve saber quantos m3/h pode trabalhar com seu equipamento

A partir daí pode determinar quantos m3 devem ser trabalhados por hora de trabalho

O empreiteiro tem certa quantidade de m3 de terra para ser trabalhada em determinado prazo



Tempo de ciclo:



Etapas do cálculo da produção:

Determinar a capacidade da máquina, que será

expressa como “A Carga” por ciclo

Calcular o tempo de ciclo da máquina

Calcular a produção horária, multiplicando-se

o número de ciclos por hora pela carga por ciclo

Considerar os fatores de correção (competência do

operador, métodos de produção, condições do

tempo, tráfego, imprevistos, etc.



Principais fontes de perda de produtividade:

1)Para reduzir o tempo fixo:

- Carregamento efetuado terreno abaixo;

- Eliminar o tempo de espera no corte, combinando o número de scrapers e

“pushers” numa proporção correta para a obra;

- Utilizar os “pushers” equipados com escarificadores.

2)Para reduzir o tempo variável:

- Planejar, cuidadosamente, o traçado das estradas de transporte.

- Conservação das Estradas;

- Reduzir as distâncias.



Tempo de ciclo:

-Tempos fixos (Tf)

- Tempos variáveis (Tv)

∑+∑= vfcmín ttt

Tempo de ciclo mínimo e efetivo:

-Tempo de ciclo mínimo (tcmín) =>

- Tempo de ciclo efetivo (tcef) =>

- Tempo disponível

∑++= Pvfcef tttt ∑∑



Produção de um equipamento (Q):

É o volume escavado, transportado, descarregado e espalhado, na

unidade de tempo.

É o produto do volume solto da caçamba (C), pelo número de ciclos (f)

efetuados na unidade de tempo (frequência)

fCQ .=

ctCQ

1.=

Mas a frequência é o inverso do período (tempo de ciclo).

Assim:

Desta forma, a produção máxima (teórica) de um equipamento seria:

cmín

máxmáxt

CQ1

.=

E a produção efetiva: cef

máxeft

CQ1

.=



Rendimento da operação ou fator de eficiência (E):

1<=cef

cmín

máx

ef

t

tou

Q

QE

Assim, o rendimento dependerá dos valores assumidos pelos somatório

dos tempos de parada (tp):

- Se =0, teremos E=1 ou 100% e o tempo de ciclo seria mínimo

(tcmín);

- Se 0, teremos E<1 e o tempo de ciclo seria o tempo efetivo (tcef).

∑pt

∑ pt

cmín

ppcmín

cmín

t

ttt

tE

∑+

=∑+

=

1

1



Fatores de eficiência médios

Obs: Fatores de Correção

São utilizados para modificar os cálculos de produção, para que estes se

ajustem a um determinado trabalho e às condições locais. Variam para cada

tipo de máquina usada na obra e para cada tipo de obra.



CONCLUSÃO:

O RENDIMENTO DA OPERAÇÃO É AFETADO

DIRETAMENTE PELOS TEMPOS DE PARADA.

O AUMENTO DA PRODUÇÃO SERÁ CONSEGUIDO

PELA DIMINUIÇÃO DESTES.



Fórmula básica da produção de um equipamento:

Et

eCQcmín

ef .1

..=

Onde:

Qef: produção efetiva, medida no corte (m3/h)

C: capacidade da caçamba, em volume solto (m3);

e: fator de empolamento

tcmín: tempo de ciclo mínimo (h)

E: rendimento da operação

Exemplos:

1) Calcular a produção de um motoscraper, sabendo que sua capacidade

é 20 m3 e o tempo de ciclo mínimo é de 5 min. Admitir E=0,75, e= 0,80.

2) Calcular a produção de uma escavadeira cuja capacidade é 1,5 m3 e o

tempo de ciclo mínimo é 30 s. Admitir E=0,75, e=0,80.



Produtividade do trator de esteira

Et

CQcmín

.1

.

=> Cálculo da capacidade da lâmina (terra solta) e do tempo de ciclo mínimo.

TRATORES

Capacidade de carga: Lâmina (L x H)

α

b

2

hxbS

tan2

2hS

LHC ..6,0 2

c

hT

ExCxP

60

tan

hb Ângulo de

talude natural


h

α=45º - Solo argiloso

α=30º - Solo arenoso LHC ..86,0 2

Fatores que afetam a capacidade:

-Transporte em nível: perda de 5% da capacidade nominal para cada 30m de transporte.

-Transporte em declive: acréscimo de 6% por percentagem de rampa em relação ao volume obtido para o transporte em nível.

-Transporte em aclive: decréscimo de 3% por percentagem de rampa em relação ao volume obtido para o transporte em nível.

PRODUÇÃO HORÁRIA

TRATORES

Capacidade de carga: processo mais preciso.

3

321 eeee

++=


L

e1 e2 e3

h1 h2 h3

L

3

321 hhhh

++=

LheC ...8

3=

Fases do Ciclo:

- Escavação em 1ª Mar (tempo de carga)

- Transporte até o aterro em 1ª Mar (tempo de transp.)

- Descarga (levantar a lâmina)

- Retorno em ré em alta (tempo de retorno)

Tempo de ciclo:

rettranspacfc ttttT ++∑ += arg


Tanto o tempo de ida como o de retorno são compostos por duas parcelas:

- Tempo de aceleração + tempo de desaceleração, assim definidos:

- Trator de esteira – 0,5min

- Trator de rodas – 1,0min

- Tempo de transporte: calculado em função da velocidade e da distância.

D

15 m D-15 V

dt =

Ex:

Tempo de ciclo: Outro processo (expedito – gráfico – menos rigoroso),

produzido pelos próprios fabricantes.


Dist. Média de Op. Lâmina reta (m)

Pro

d. E

stim

ad

a (

m3/h

)

Trator A

Trator B

Produções máximas => fatores de correção das condições de trabalho

(Operador, material, visibilidade, lâmina, etc.)


Eficiência de um equipamento

As horas corridas em que um equipamento encontra-se à disposição da

obra englobam horas de atividades e horas de paralização (manutenção, chuva,

falta do operador, etc.) , logo: Hc = Ha + Hp

Por sua vez, as horas de atividades compreendem duas parcelas: horas

produtivas (Hprod) e horas não produtivas (Hn prod), gastas em deslocamentos até a

posição do serviço, etc.

Chama-se eficiência operacional (Eop) à razão:

Chama-se eficiência geral ( Eg ) à razão:

Ha

HprodEop

Hc

HprodEg

A eficiência operacional é empregada na fórmula de produção horária,

quando se calcula o custo do serviço, já que o custo do equipamento é calculado

em função de suas horas de atividade.

A eficiência geral é empregada na fórmula de produção horária, quando

se dimensionam equipes ou calcula-se o prazo de execução de uma obra.


EXEMPLO: Dispõe-se de um trator de esteira, munido de bulldozer, para executar

as seguintes operações, cujos prazos se quer saber:

1.ª operação: escavar 5.000m3, medidos no corte, em terra comum e

descarregá-la, sempre escavando, num bota-fora, distante 60m.

2.ª operação: transportar terra já escavada para um aterro, distante 50m,

que após compactado apresentará um volume de 6.000m3.

Na primeira operação, a escavação é em declive com 3m de desnível e

o grau de empolamento do material é 0,9.

Na segunda operação o transporte é em nível. O grau de empolamento

do solo é de 0,9 e o grau de compactabilidade é 0,8.

Características da máquina:

Eficiência geral : 0,7

Eficiência operacional : 0,8

Capacidade da lâmina : 6m3

Velocidades: 1.ª 0 a 3,8 ( Km/h)

2.ª 0 a 6,7 ( Km/h)

3.ª 0 a 10,4 (Km/h)

Ré baixa 0 a 4,8 (Km/h)

Ré alta 0 a 12.7 (Km/h)

Carol

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Produtividade da Motoscreiper

DISTÂNCIA ECONÔMICA DE TRANSPORTE

- Escreiper - D 250m

- Motoescreiper - D 2400m

- Distância de carga – 90 m

c

hT

ExCxP

60

PRODUÇÃO HORÁRIA:

TEMPO DE CICLO: tempo fixo + tempo variável

1.Tempo Fixo:

-Tempo de escavação e carga: - 1,5min para C 15m3; 2,0min para C > 15m3.

-Tempo de Voltas: 0,8min/ciclo (2 voltas).

-Tempo de Descarga: 0,2min.

-Tempo de Aceleração + desaceleração: 0,5min para MS; 1,0min para Escreiper.



Tempo Total Fixo:

- 2,5min + ta+d para C 15m3

- 3,0min + ta+d para C > 15m3

2.Tempo variável:

Calculado em função da distância de transporte e da velocidade de operação.

- No caso de MS, despreza-se o espaço percorrido na aceleração e na desaceleração; no caso de Escreiper este espaço é abatido da distância de transporte.



TEMPO DE CICLO DO PUSHER

Composto de duas parcelas:

- Tempo para entrar em posição: 0,5min.

- Tempo para empurrar: 1,0min para C 15m3; ou 1,5min para C > 15m3.

Nº DE MS ATENDIDAS POR UM PUSHER

PusherdoT

MSdoTN

c

c

MS

- Se inteiro => sincronismo perfeito

- Se fracionário

OBS: a experiência diz que é melhor o trator “Pusher” trabalhar

folgado, para se dar atenção a outros serviços complementares.



OTIMIZAÇÃO DA PRODUÇÃO COM MS E PUSHER:

1. Fazer, sempre que possível, o carregamento do motoscraper em declive, pois reduzem os tempos de ciclo e economiza potência dos motores;

2. Evitar, no retorno, a utilização de rampas ascendentes muito fortes, que conduzem a velocidades de translação baixas. Às vezes o caminho mais longo compensa pela maior velocidade;

3. Manter a boa conservação da pista, que aumenta a velocidade e reduz impactos prejudiciais à mecânica do equipamento;

4. O trator “Pusher” deve ser dimensionado de acordo com os esforços resistentes que vai enfrentar (admite-se, como regra prática, ser necessário 1 kg de esforço trator para carregar 1 kg de terra);

5. A velocidade de enchimento da caçamba decresce com o decorrer do carregamento. Assim, é preferível não completar o carregamento total do Scraper, ganhando em redução no tempo de ciclo.


EXEMPLO: Um motoescreiper opera na implantação de um trecho rodoviário nas

seguintes condições:

• escavação em material de corte, onde c=1,6t/m3;

• grau de empolamento e=0,7;

• distância de transporte 600m;

• rampa do corte para o aterro 4%, em declive;

• coeficiente de aderência do percurso =0,5;

• coeficiente de resistência ao rolamento K=50,0 kg/t;

• velocidade máxima permitida no trecho: 40Km/h;

• a escavação e a descarga são feitas em 1.ª marcha;

• o tempo gasto nas operações de carga, descarga e voltas é de 3 min.

As características da máquina são:

• potência: 400 HP;

• peso: 35 t;

• peso no eixo motor vazio 67%; carregado 52%;

• eficiência na transmissão : 80%;

• velocidades: 1.ª - 8,8 ; 2.ª - 21 ; 3.ª - 51 Km/h;

• capacidades: carga rasa: 16m3; carga coroada: 22,9 m3; em peso: 32,4 t.

Pede-se determinar o tempo de ciclo deste equipamento.

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EXEMPLO: Uma empresa construtora dispõe de três escreipers, rebocados por trator,

para realizar um aterro de 240.000 m3. A distância média de transporte é de 300 m e

o caminho de serviço é de argila úmida, apresentando sulcos, conservação precária e

em nível. Sabendo que o material no corte tem massa específica 1,77 t/m3, grau de

empolamento 0,9, grau de compactabilidade 0,8 e que o prazo para a execução do

serviço é de 3 meses, pede-se:

A – Se o número de unidades é suficiente para entregar a obra no prazo

estabelecido. (Considerar oito horas de atividade por dia e 24 dias de atividade por

mês);

B – Caso não seja atendido o item “A”, calcular quantas horas extras seriam

necessárias, por dia, para concluir o serviço nos três meses.

Características do trator:

Potência : 270 HP

Peso: 22.600 Kg

Velocidades: 1.ª 0 a 3,8; 2.ª 0 a 6.7; 3.ª 0 a 10,4 km/h;

Ré baixa 0 a 4,8 e Ré alta 0 – 12,7 km/h

Eficiência na transmissão: 80%

Características do escreiper:

Capacidade : rasa 16m3; coroada 21,5m3; em peso 29,7 t

Peso: 16,4 t

Eficiência geral do conjunto trator + screiper = 0,7.

Carol

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ESCAVO CARREGADORAS

- Incluem-se nesta categoria as escavadeiras e as carregadeiras

- Podem ser sobre rodas ou esteiras

- As escavadeiras podem ter suas caçambas com comando a cabo ou hidráulico

-As carregadeiras têm suas caçambas com comando hidráulico



ESCAVADEIRAS

-Podem ser:

-Com caçamba shovel;

-Com caçamba dragline;

-Com caçamba clam-shell;

-Com caçamba retroescavadeira.

ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL

-Produção Horária

-C: capacidade

-F: fator de correção da caçamba (tabelado em função de Hot)

-E: Eficiência do equipamento = 0,6

-Tc: tempo de ciclo (tabelado)

c

hT

xExFxCP

3600



TEMPO DE CICLO PARA ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL



Tempo de ciclo de carga em segundos (sem esperas)

Altura ótima de corte

Capacidade da

caçamba

Escavação fácil

Escavação média

Escavação difícil

Ângulo de giro Ângulo de giro Ângulo de giro

m3

Jardas

Cúbicas 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180°

0,382 1/2 12 16 19 22 15 19 23 26 19 24 29 33

0,53 3/4 13 17 20 23 16 20 24 27 20 25 30 34

0,765 1 14 18 21 25 17 21 25 29 21 26 31 36

0,956 1 1/4 14 18 21 25 17 21 25 29 21 26 31 36

1,147 1 1/2 15 19 23 27 18 23 27 31 22 28 33 38

1,338 1 3/4 16 20 24 28 19 24 28 32 23 29 34 39

1,529 2 17 21 25 30 20 25 29 34 24 30 35 41

ALTURA ÓTIMA DE CORTE PARA ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL



Cap. caçamba Escavação

fácil

Escavação

média

Escavação

difícil m

3 yd

3

0,382 1/2 1,40 1,74 2,14

0,53 3/4 1,62 2,07 2,44

0,765 1 1,83 2,38 2,74

0,956 1 1/4 1,98 2,59 2,99

1,147 1 1/2 2,14 2,80 3,26

1,338 1 3/4 2,26 2,96 3,51

1,529 2 2,38 3,11 3,72

FATOR DE CORREÇÃO “F” PARA ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA SHOVEL



Fator de correção F para ângulo de giro e altura de corte

Escavadeira com “Shovel “

Altura de corte

dividida pela

Altura ótima de

corte (em %)

Ângulo de giro ( )

45° 60° 75° 90° 120° 150º 180°

40 0,93 0,89 0,85 0,80 0,72 0,65 0,59

60 1,10 1,03 0,96 0,91 0,81 0,73 0,66

80 1,22 1,12 1,04 0,98 0,86 0,77 0,69

100 1,26 1,16 1,07 1,00 0,86 0,79 0,71

120 1,20 1,11 1,03 0,97 0,86 0,77 0,70

140 1,12 1,04 0,97 0,91 0,81 0.73 0.66

160 1,03 0,96 0,90 0,85 0,75 0,67 0,62


EXEMPLO: Calcular a produção horária de uma escavadeira, com caçamba shovel de

1 jarda cúbica (0,765m3 ), trabalhando num corte de 1,90m de altura, com um ângulo

de giro de 120° . Considerar 0,7 o grau de empolamento do solo e a escavação de

dificuldade média.

SOLUÇÃO:

1 ) Cálculo da capacidade

C=0,765 m3 (material solto ) => C=0,765 m3 x 0,7 = 0,53m3 no corte

2 ) Cálculo de F

A altura ótima de corte para 1 yd3 e escavação média = 2,38 m

Da tabela, para 80% e 120° de giro, tira-se F = 0,86

3 ) Tempo de ciclo

Da tabela, para escavação média e giro 120° (+ prox.135º), temos:

4 ) Produção horária

= 39,38 m3 / h

(medidos no corte)

.25segTc

25

36006,086,05,03600

cT

EFCPh

ESCAVADEIRAS COM CAÇAMBA DRAG LINE

Produção Horária

-C: capacidade (tabela)

-F: fator de correção da caçamba (tabela, função de Hot – tab.)


-Tc: tempo de ciclo (tabela)

Emprego:

-Remoção de solo mole

-Abertura de valas de grandes dimensões

-Abertura de canais de drenagem, corta rios, limpeza de cursos d’água

c

hT

xExFxCP

3600




Escavação com “drag-line”

Tempo de ciclo da carga em segundos - sem esperas


Capacidade

da caçamba

Escavação fácil

ângulo de giro

Escavação média

ângulo de giro


ângulo de giro

Jardas

cúbicas 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180°

1/2 16 19 22 25 20 24 28 31 - - - -

3/4 17 20 24 27 21 26 30 33 25 30 35 39

1 19 22 26 29 23 28 32 35 27 32 37 41

1 1/4 19 23 27 30 23 28 33 36 27 32 38 42

1 1/2 21 25 29 32 25 30 35 38 29 34 40 44

1 3/4 22 26 30 33 26 31 36 39 30 35 41 45

2 23 27 31 35 27 32 37 41 31 37 42 47



para escavadeiras com “drag-line” ( m )

Capacidade da caçamba

Jardas cúbicas Escavação fácil Escavação média Escavação difícil

1/2 1,65 2,07 2,40

3/4 1,80 2,22 2,61

1 1,89 2,40 2,79

1 1/4 2,10 2,55 3,00

1 1/2 2,22 2,70 3,21

1 3/4 2,31 2,85 3,39

2 2,40 2,97 3,54


Fator de correção F para

ângulo de giro e altura de corte

Escavadeiras com “drag-line”

Ângulo de giro ( )

Altura de corte

em % da altura

ótima de corte

45° 60° 75° 90° 120° 150° 180°

40 1,08 1,02 0,97 0,93 0,85 0,78 0,72

60 1,13 1,06 1,01 0,97 0,88 0,80 0,74

80 1,17 1,09 1,04 0,99 0,90 0,82 0,76

100 1,18 1,11 1,05 1,00 0,91 0,83 0,77

120 1,17 1,09 1,03 0,98 0,90 0,82 0,76

140 1,14 1,06 1,00 0,96 0,88 0,81 0,75

160 1,10 1,02 0,97 0,93 0,85 0,79 0,73


EXEMPLO: Calcular a produção horária de uma escavadeira “drag line” com caçamba

de 2 jardas cúbicas (1,529 m3), operando a uma altura de 2,0 m com ângulo de giro

de 90º. Considerar o grau de empolamento do solo 0,8 e a escavação fácil.

mhot 40,2

8310040,2

00,2100

hot

hc

hot

hmPh /62,9627

36006,099,022,1 3

Solução:

1 ) Capacidade da caçamba

C = 1,529x 0,80 = 1,22 m3 ( material no corte )

2 ) Cálculo de F

Da tabela, temos para C = 2yd3 e escavação fácil

(entra na tabela com 80 )

Da tabela tira-se (para = 90 ° e % do = 80), F = 0,99

3 ) Tempo de ciclo

Da tabela: = 90°, C=2 jardas cúbicas e escavação fácil Tc= 27seg.

4) Produção Horária


Produção Horária

-C: capacidade (tabela)

-F: fator de correção da caçamba (tabela, função de Hot e do giro - tab.)


-Tc: tempo de ciclo (tabela)

Emprego:

- Escavação de solos em geral.

c

hT

xExFxCP

3600




Tempo de ciclo de carga em segundos (sem esperas)


Capacidade

da caçamba

Escação fácil

Escavação média


Ângulo de giro Ângulo de giro Ângulo de giro

Jardas

Cúbicas 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180° 45° 90° 135° 180°

1/2 12 16 19 22 15 19 23 26 19 24 29 33

3/4 13 17 20 23 16 20 24 27 20 25 30 34

1 14 18 21 25 17 21 25 29 21 26 31 36

1 1/4 14 18 21 25 17 21 25 29 21 26 31 36

1 1/2 15 19 23 27 18 23 27 31 22 28 33 38

1 3/4 16 20 24 28 19 24 28 32 23 29 34 39

2 17 21 25 30 20 25 29 34 24 30 35 41


Cap. caçamba Escavação

fácil

Escavação

média

Escavação

difícil m

3 yd

3

0,382 1/2 1,40 1,74 2,14

0,53 3/4 1,62 2,07 2,44

0,765 1 1,83 2,38 2,74

0,956 1 1/4 1,98 2,59 2,99

1,147 1 1/2 2,14 2,80 3,26

1,338 1 3/4 2,26 2,96 3,51

1,529 2 2,38 3,11 3,72

ALTURA ÓTIMA DE CORTE


Fator de correção F para ângulo de giro e altura de corte

Escavadeira com “Shovel “

Altura de corte

dividida pela

Altura ótima de

corte (em %)

Ângulo de giro ( )

45° 60° 75° 90° 120° 150º 180°

40 0,93 0,89 0,85 0,80 0,72 0,65 0,59

60 1,10 1,03 0,96 0,91 0,81 0,73 0,66

80 1,22 1,12 1,04 0,98 0,86 0,77 0,69

100 1,26 1,16 1,07 1,00 0,86 0,79 0,71

120 1,20 1,11 1,03 0,97 0,86 0,77 0,70

140 1,12 1,04 0,97 0,91 0,81 0.73 0.66

160 1,03 0,96 0,90 0,85 0,75 0,67 0,62

ESCAVADEIRAS DE COMANDO HIDRÁULICO


Vantagens do comando hidráulico em relação ao comando a cabo

- Operação e manejo do equipamento é mais fácil

- Maior força de trabalho

- Manutenção mais simples

- Maior produtividade

PRODUÇÃO HORÁRIA

C: retroescavadeira ou shovel (tabela)

F: retroescavadeira ou shovel (tabela)

Tc: retroescavadeira ou shovel (tabela)

E: eficiência = 0,6

c

hT

xExFxCP

3600

ESCAVADEIRAS DE COMANDO HIDRÁULICO (com lança retroescavadeira)


Fator de carga da caçamba

Argila arenosa 1,00 - 1,10

Areia e cascalho 0,95 - 1,00

Argila compactada 0,80 - 0,90

Rocha bem fraturada 0,60 - 0,75

Rocha mal fraturada 0,40 - 0,50

Fator de Carga:

Equipamento Capacidade Escavação fácil Escavação média Escavação difícil

CAT -215 0,85 m3 (1,12 yd

3 ) 13 19 27

CAT - 225 1,05 m3 (1,38 yd

3) 15 21 33

CAT - 235 1,60 m3 (2,12yd

3) 16 25 37

CAT - 245 2,50 m3 ( 3,25 yd

3) 21 30 45

Tempo de Ciclo:

ESCAVADEIRAS DE COMANDO HIDRÁULICO (com lança shovel)


Tempo do ciclo ( s )

a. E

q

u

i

p

a

m

Cap. caçamba Esc. fácil Esc. média Esc. difícil

Equipamento despejo frontal despejo fundo Frontal fundo Frontal fundo frontal fundo

m3 (yd

3 ) m

3 ( yd

3 )

CAT 235 2,3 ( 3 ) 1,8 ( 2,4 ) 19 14 24 19 31 27

CAT 245 3,8 ( 5 ) 3,1 ( 4 ) 18 19 25 23 31 27

Material Fator de carga da caçamba

Argila 1,00 - 1,10

Mistura terra e matações 1,05 - 1,15

Rocha mal fraturada 0,85 - 1,00

Rocha bem fraturada 1,00 - 1,10

Calcário , arenito 0,85 - 1,00

Fator de Carga:

Tempo de Ciclo:


389,085,005,1 mC

hmPh /96,8621

36006,095,089,0 3

EXEMPLO 1:

Estimar a produção de uma retroescavadeira CAT – 225, que opera sob

condições médias, sendo o material constituído de areia e cascalho com grau de

empolamento de 0,85.

SOLUÇÃO

Dados obtidos das tabelas:

C = 1,05 m3 ( mat. solto )

TC = 21 seg. – tabela

F = 0,95 ( o menor ) – tabela

1. Capacidade medida no corte


EXEMPLO 2

Estimar a produção de uma escavadeira shovel, com acionamento hidráulico, CAT –

235, que carrega terra e matacões em local de escavação difícil. Considerar o grau

de empolamento do material de 0,8 e que a caçamba é de despejo frontal.

hmPh /62,13431

36006,005,184,1 3

SOLUÇÃO

Das tabelas:

C = 2,3 m3

C = 0,8 x 2,3 = 1,84 m3 ( no corte )

TC = 31 seg.

F = 1,05


CARREGADEIRAS

PRODUÇÃO HORÁRIA

C = Capacidade em m3 – Esteira ou Rodas (tabela)

E: eficiência = 0,6

F = Fator de correção da caçamba (tabela)

Tc = Tempo de ciclo em min

- Esteira ( Tc = 0,33min);

- Rodas (Básico - tabela) + (Tempo de percurso – gráfico)

c

hT

xExFxCP

3600


Modelo Capacidade ( m3 ) Carga máxima na caçamba ( Kg )

931 B 0,80 1.360

935 B 1,00 1.700

943 1,15 2.040

953 1,50 2.720

963 2,00 3.400

973 2,80 5.100

Capacidade (esteira):

MODELO CAPACIDADE ( m3 ) TC - BÁSICO

930 R 1,73 0,45 – 0,50

966 R 3,06 0,50 – 0,55

988 R 5,00 0,55 – 0,60

Capacidade e tempo de ciclo (pneu):


Tempo de percurso (pneu):

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

10 20 30 40 50 60

Min

(M)

Tem

po

de

pe

rcurs

o (num

se

ntid

o)

Percurso num sentido

3 a réa3 avantea

2 a réa

2 avantea


Fator de carga da caçamba F

Agregados úmidos misturados 0,95 – 1,00

Agregados uniformes até 3mm ( 1/8”) 0,95 – 1,00

3mm ( 1/8” ) até 0mm ( 3/8” ) 0,90 – 0,95

12mm ( ½” ) até 20mm ( ¾” ) 0,85 – 0,90

24mm ( 1” ) ou acima 0,85 – 0,90

Rocha fragmentada

Bem fragmentada 0,80 – 0,95

Regularmente fragmentada 0,75 – 0,90

Pouco fragmentada 0,80 – 0,75

Outros

Mistura de terra e pedras 1,00 – 1,20

Argila úmida 1,00 – 1,10

Terra, matacões e raízes 0,80 – 1,00

Material concrecionado 0,80 – 0,95

F (esteira ou pneu):


EXEMPLO:

Determinar a produção provável de uma carregadeira de esteiras, com capacidade de 1,50

m3 . O material a ser carregado é terra úmida com grau de empolamento de 0,8 e c = 1,8

t/m3

SOLUÇÃO:

1. Cálculo da capacidade

C = 1,50 m3 ( solto )

C = 1,50 x 0,8 = 1,20 m3 ( no corte )

2. Verificação do peso

PC = 1,20 x C = 1,20 x 1,8 = 2,16 t < 2,72 (tabela)

3. Tempo total de ciclo

Tc = 0,33 min (esteira)

4. Fator de correção da caçamba

F = 1,00 ( o menor ); da tabela

5. Produção horária

TC

EFCPh

60

hmPh /13033,0

606,00,12,1 3


EXEMPLO:

Determinar a produção de uma carregadeira de pneus 966, com 60m de distância de

transporte, feito em 2.ª marcha (avante e ré). O material é de rocha bem fragmentada e seu

grau de empolamento é de 0,76.

SOLUÇÃO:

1. Cálculo da Capacidade:

C = 3,06 m3 (tabela) => C = 3,06 x 0,76 = 2,33 m3 ( med. no corte )

2. Cálculo do Fator de correção da caçamba: Da tabela => F = 0,8

3. Cálculo do tempo de ciclo

Tc básico = 0,55 min. ( maior ) – tabela

Tempo de IDA (gráfico)

Tida = 0,68 min.

Tretorno = 0,48 min.

Tc = 0,55 + 0,68 + 0,48 = 1,71 min.

4. Produção horária

TC

EFCPh

60

hmx

Ph /24,3971,1

606,08,033,2 3


MOTONIVELADORAS

COMPRIMENTO ÚTIL DA LÂMINA

Onde, q é o ângulo que a lâmina forma com a normal à direção de marcha.

TEMPO NECESSÁRIA À REALIZAÇAO DE UM SERVIÇO

Onde:

T – Tempo em horas

n – Número de passadas

d – distância do percurso (km)

Vm – Velocidade média em km/h

E – Eficiência = 0,6

θcosλλ xreal=

ExV

dxnT

m

=


MOTONIVELADORAS

VELOCIDADE MÉDIA

PRODUÇÃO HORÁRIA

n

M

VVV

nV

111

21

n

ExxVP m

h

λ1000=

T

DVm

n

n

dtt

dddVm

...

...

21

21

VnVVd

ndVm

1...

11(

21

Onde:

Ph = produção horária em m2/h

Vm= velocidade média em Km/h λ = comprimento útil da lâmina em “m”

E = eficiência do equipamento (E = 0,6)

n = número de passadas


Exercício

Para abrir valetas em um caminho de serviço de 1Km, pretende-se usar a motoniveladora que deverá dar,

para concluir o serviço, 9 passadas em cada lado, com um comprimento útil de lâmina de 3,5 m. Pede-se

determinar o tempo necessário para realizar o serviço e a produção horária do equipamento.

DADOS:

Características da máquina

- Velocidades: 1.ª M - 3,9 Km/h ; 2.ª M – 5,9; 3.ª M – 9,1 ; 4.ª M - 14,1 ; 5.ª M - 20,5 ; 6.ª M - 32,0.

- Operações executadas em cada lado do caminho de serviço:

OPERAÇÃO TIPO DE SERVIÇO MARCHA

1.ª Raspagem 2.ª

2.ª Raspagem 1.ª

3.ª Raspagem 1.ª

4.ª Tombamento 2.ª

5.ª Raspagem 1.ª

6.ª Taludamento 1.ª

7.ª Tombamento 2.ª

8.ª Acabamento 3.ª

9.ª Acabamento 3.ª


Solução:

1 ) Cálculo da Velocidade Média

2 ) Tempo necessário para realizar o serviço

3 ) Cálculo da produção horária

nVVV

nVm

1...

11

21

hKmVm /14,575,1

9

1,9

2

9,5

3

9,3

4

9

EVm

dnT

horasT 88,56,014,5

118

n

EVmPh

1000

18

6,05,3214,51000 Ph

hmPh /190.1 2


UNIDADES DE TRANSPORTE

PRINCIPAIS TIPOS:

-Caminhões médios

-Caminhões pesados

-Caminhões fora de estrada

-Reboques e semi-reboques etc.

PRODUÇÃO HORÁRIA:

Onde: Ph – Produção Horária (m3/h)

Q – Capacidade da Caçamba do Caminhão (m3)

Nv – Número de viagens por hora

vh NxQP


NÚMERO DE VIAGENS POR HORA

Onde: E - Eficiência do Caminhão

T - Tempo de Ciclo do Caminhão (min)

TEMPO DE CICLO DO CAMINHÃO

Onde: Tcar – Tempo de Carga do Caminhão

Tt – Tempo de Transporte

Onde:

Di / Dr – Distância ida/retorno (km)

Vi/Vr - Velocidade ida/retorno (km/h)

Tp – Tempo para entrar em posição (2min)

Td– Tempo de descarga (1min)

T

ExNv

60

tcar TTT

dP

r

r

i

it TT

V

Dx

V

DxT

6060



TEMPO DE CARGA

onde: n – Número de caçambadas para carregar o caminhão

Tc – Tempo de ciclo da escavadeira ou carregadeira (min)

NÚMERO DE CAÇAMBADAS

Onde: Q – Capacidade da caçamba do caminhão (m3)

q – Capacidade da caçamba da escavadeira ou carregadeira (m3)

E – Eficiência geral ou operacional da carregadeira ou escavadeira

ccar TxnT

Exq

Qn



NÚMERO DE CAMINHÕES PARA ATENDER UMA ESCAVADEIRA / CARREGADEIRA

Obs. Para emprego na fórmula acima, “Tt” deverá ser assim calculado:

Onde:

E – Eficiência geral ou operacional do caminhão

car

tcar

T

TTN

car

t

T

TN 1

dp

r

r

i

it tt

V

Dx

V

Dx

ET

60601


car

cam

T

TN =


COMPACTADOR

GENERALIDADES

- Com e sem vibração

-Lisos, com patas, de pneus, etc.

-PRODUÇÃO HORÁRIA

-Onde: Ph – Produção horária (m3/h)

V – Velocidade (km/h)

E – Eficiência = 0,8

h – Esp. da camada compactada (m)

w – larg. útil do rolo (m) =

Comprimento – 0,30m

n – Número de passadas

n

whEVPh

1000....

CUSTO HORÁRIO DE UM EQUIPAMENTO

GENERALIDADES

A determinação de seu valor é dificultada pelos fatores:

-Diversidade de equipamentos com características próprias e diferentes

-Influência da topografia, do tipo de solo e das características dos serviços

-Existência de diversas formas de determinar custos parciais.

Os custos são estimados através de hipóteses razoáveis e sua aproximação da

realidade depende da CORREÇÃO DOS PARÂMETROS ADOTADOS E DA

EXPERIÊNCIA PESSOAL DO ORÇAMENTISTA.

É indispensável a implantação de um Sistema de Apropriação de Custos e da

vida útil de cada equipamento.

VIDA ÙTIL

A vida útil de um equipamento depende das condições de seu emprego e da

qualidade de sua manutenção e é definida como o intervalo de tempo em que

seu emprego é rentável.


VIDA ÚTIL PROVÁVEL

Método de Custo Mínimo Horário

Obs: Este dado só pode ser obtido após experiência com equipamento idêntico


Vida Útil Provável

Equipamento Tipo Condições favoráveis Condições médias Condições severas

Tratores de esteira D3 – 07 6 anos ou 12.000h 5 anos ou 10.000h 4 anos ou 8.000h

D8– 011 11 anos ou 22.000h 9 anos ou 18.000h 7,5 anos ou 15.000h

Motoniveladora 10 anos ou 20.000h 7,5 anos ou 15.000h 6 anos ou 12.000h

Caminhão fora –

de estrada 12,5 anos ou 25.000h 10 anos ou 20.000h 7,5 anos ou 15.000h

Motoescreiper 613/615

outros

6 anos ou 12.000h

10 anos ou 20.000h

5 anos ou 10.000h

7,5 anos ou 15.000h

4 anos ou 8.000h

5 anos ou 10.000h

Carregadeiras de

Pneus

910/966

980/992

6 anos ou 12.000h

7,5 anos ou 15.000h

5 anos ou 10.000h

6 anos ou 12.000h

4 anos ou 8.000h

5 anos ou 10.000h

Carregadeiras de

Esteiras 6 anos ou 12.000h 5 anos ou 10.000h 4 anos ou 8.000h

Compactadores 7,5 anos ou 15.000h 6 anos ou 12.000h 4 anos ou 8.000h

Escavadores frontais 9 anos ou 18.000h 7,5 anos ou 15.000h 5 anos ou 10.000h


TIPOS DE CUSTOS

- Custos de Propriedade

- Custos de Operação

- Custos de Manutenção

CUSTOS DE PROPRIEDADE

Englobam: Custos de Depreciação

Custos dos Juros do Investimento

1.1. Custos de Depreciação

Onde: Dh – Depreciação horária (R$/h)

V0 – Valor inicial do equipamento (R$) (todas as despesas)

Vr – Valor residual do equipamento (R$)

(de 10% a 15% de V0) ou (valor da sucata)

H – Vida útil do equipamento (h)

Obs: Quando o equipamento for de pneus, Vo deverá ser substituído por:

Vo’ = V0 - Custo dos pneus.

H

VVD r

h

0

EXEMPLO:

Determinar a depreciação horária de um trator D-7, DE ESTEIRAS, cujo

valor de aquisição é R$100.000,00, admitindo-se que o mesmo opera em

condições severas. O valor residual estimado é de 20% do valor inicial.

SOLUÇÃO:

Vo = 100.000,00

Vr = 0,2 x 100.000,00 = 20.000,00

H = 8.000h (tabela)

H

VrVoDh

00,10$R000.8

000.20000.100Dh

CUSTO DE PROPRIEDADE

1.2. Juros de Investimento

Onde: Jh – Juros de investimento (h)

j - Taxa anual de juros do mercado (%)

Im - Investimento médio anual (R$/ano)

a=horas de emprego do equipamento por ano (2.000h/ano)

Onde: Im – Investimento médio anual (R$/ano)

V0 – Valor inicial do equipamento (R$)

Vr – Valor residual do equipamento (10% a 20% de V0)

n – Vida útil em anos

a

jxIJ m

h

rrm Vn

nVVI

2

1)( 0

2. CUSTO DE OPERAÇÃO (ou variáveis)

Englobam: - Combustíveis

- Lubrificantes

- Graxas

- Mão-de-obra e Leis Sociais

- Pneus

- Filtros

2.1. Custos de combustíveis

a– Obtidos diretamente em função da potência (quando não se dispõe de

dados mais precisos)

C = 0,267 x P

Onde: C – consumo de combustível ( l/h)

P – Potência do equipamento (HP)

b– Retirados de tabelas fornecidas por fabricantes:

2.1. CUSTO DE COMBUSTÍVEIS (l/h x HP)

Fator de carga (ou utilização da Potência)

f = ~ 40%

Baixo

f = ~ 55%

Médio

f = ~ 75%

Alto

Compactadores 0,10 0,13 0,15

Tratores de esteira 0,11 0,15 0,18

Carregadeiras de esteira 0,11 0,16 0,20

Carregadeiras de rodas 0,10 0,14 0,19

“Motoescreiper” 0,10 0,14 0,17

Motoniveladoras 0,10 0,14 0,19

Caminhões “fora-de-estrada” 0,05 0,075 0,11

Escavadeiras frontais 0,10 0,15 0,20

C = f x P

Onde: C – consumo de combustível ( l/h)

P – Potência do equipamento (HP)

2.2. CUSTO DE LUBRIFICANTES

Os lubrificantes são usados no Motor, na Transmissão, no Comando Final e no

Sistema Hidráulico. Seu consumo é estimado em tabelas fornecidas por fabricantes.

Equipamento Lubrificantes l/h por HP

TRATORES DE ESTEIRA 0,0014

MOTONIVELADORAS 0,0017

MOTOESCREIPER 0,0011

CARREGADEIRAS DE ESTEIRAS 0,0012

CARREGADEIRAS DE PNEUS 0,0013

MOTOESCREIPER COM 2 MOTORES 0,0010

Caso as condições de trabalho sejam severas, esses consumos devem ser

aumentados em 25% (Ex.: Operação em ambiente de muita poeira)

2.4. CUSTO DE GRAXA

Consumo estimado dado em tabelas fornecidas por fabricantes:

Tratores de esteira 0,002 Kg/h

Carregadeiras de esteira 0,01 Kg/h

Carregadeira de pneus 0,015 Kg/h

Motoescreipers até 25 m3 0,01 Kg/h

Motoniveladoras 0,01 Kg/h

Caminhões fora-de-estrada 0,05 Kg/h

Motoescreipers 0,05 Kg/h

Escavadeiras frontais 0,02 Kg/h

2.5. CUSTO DE FILTROS

Este consumo depende do número das unidades existentes no equipamento e o

período de suas trocas. São, em geral, fornecidos pelos fabricantes.

.............

........................ .................... .................... Total de custos

- 2 - 1.000h Ar secundário

- 1 - 2.000h Ar primário

- 1 - 2.000h Combustível primário

- 4 - 500h Combustível final

- 4 - 500h Sistema hidráulico

- 4 - 500h Transmissões

- 8 - 250h Motor

Total Nº de filtros

por 2.000h

Custo por

unidade

Intervalo

de troca

Filtros

custos

h

CustohoraporCusto

000.2

2.6. CUSTO DE MÃO-DE-OBRA E LEIS SOCIAIS

Cada equipamento exige a dedicação de 1,0 operador e 0,5 ajudante.

Os encargos sociais são estimados em 135% sobre o custo da mão-de-obra.

É uma despesa que ocorre mesmo com a máquina parada.

Zona A

(favorável)

Zona B

(média)

Zona C

(severa)

Motoniveladora

6.000/4.000h

4.000/2.500h

2.500/1.500h

Carregadeiras

4.000/3.000h

3.000/2.000h

2.000/1.000h

“Motoescreipers”

5.000/4.000h

4.000/3.000h

3.000/2.000h

Caminhões “fora-de-

estrada

4.000/3.000h

3.000/2.000h

2.000/1.000h

2.7 CUSTO DE PNEUS

Estimativa da vida útil dos Pneus

3. CUSTO DE MANUTENÇÃO

O custo de manutenção é estimado pela fórmula:

Tomando Vr = 0; n = 5anos e a= 2.000h, temos:

e, finalmente, fazendo k’ = 10k obtém-se:

Onde: Mh – Custo de manutenção horária

k – coeficiente de reparo (tabelado)

V0 – Valor inicial do equipamento

000.10

' 0VxkM h

000.1

0VxkM h

an

Vr-VoKMh

Para tratores de esteiras:

Zona A: K’=0,7

Zona B: K’=0,9

Zona C: K’=1,3

VALORES de K (COEFICIENTE DE REPARO)

000.1

0VxkM h

Condições de operação

Zona A Zona B Zona C

Trator de esteira 0,07 0,09 0,13

“Screiper” rebocado 0,03 0,04 0,06

“Motoescreiper” 0,02 0,09 0,13

Caminhão “fora-de-estrada” 0,06 0,08 0,11

Carregadeira de esteiras 0,07 0,09 0,13

Carregadeira de rodas 0,04 0,06 0,09

Motoniveladora 0,04 0,06 0,09

Compactadores - 0,075 -

4. CUSTO DIRETO (CD)

A soma dos custos de propriedade, de operação e de manutenção é o Custo

Direto, ou seja:

5. BENEFÍCIOS E DESPESAS INDIRETAS (BDI)

Sobre o custo direto devem ser acrescidas despesas com administração,

impostos, publicidade etc. que compõem o BDI, cujo valor gira em torno de 35% do

CD.

6. CUSTO TOTAL

mntopprop CCCCD

CDxCT 35,1

EXEMPLO: Determinar o custo horário de um motoescreiper de capacidade inferior a 25 m3,

com 270HP de potência, admitindo-se a vida útil de 5 anos e a utilização de

2.000h por ano. As condições de uso são médias e o juro anual para

investimento é de 12%.

Sabe-se que a máquina custou R$ 474.000,00 e seu valor residual foi fixado em

15%.

De uma pesquisa de mercado obtiveram-se os seguintes valores de

custo:

Óleo diesel : R$ 1,30/l

Óleo lubrificante: R$ 8,70/l

Graxa : R$ 30,30/K

Filtro de óleo do motor: R$ 100,00/und

Filtro do sistema hidráulico: R$ 40,00/und

Filtro do óleo de transmissão: R$ 60,00/und

Filtro do combustível final: R$ 20,00/und

Filtro do combustível primário: R$ 30,00/und

Filtro de ar primário: R$ 60,00/und

Filtro de ar secundário: R$ 40,00/und

Pneus R$ 15.000,00/und

Operador: R$ 5,00/h

Ajudante: R$ 3,00/h

Carol

Highlight

Carol

Highlight

Carol

Highlight

Carol

Highlight

Carol

Highlight

Carol

Highlight

Carol

Highlight

Carol

Highlight

EXEMPLO:

Calcular o Custo Direto e o Custo Total da hora do motoescreiper do

exemplo anterior, colocado à disposição da obra, mas sem entrar em operação.

SOLUÇÃO:

O custo da máquina parada será a soma das despesas de propriedade e

da mão-de-obra.

CTMP = CDMP + BDI = 1,35 X 68,74 = R$ 92,80/h.

74,68$68,1506,53 RCDpCD MOMP

COMPRA X LOCAÇÃO

A compra de um equipamento será recomendada quando o custo de sua hora

produtiva for inferior ao custo da hora de seu aluguel.

Considerando que o Custo Operacional será o mesmo para o equipamento

alugado ou comprado e chamando L o custo horário do aluguel, teremos:

Adotando os seguintes valores:

a = horas trabalhadas por ano

n = 5 anos (vida útil do equipamento)

Vr = 0 (valor residual do equipamento), teremos:

Custo de Propriedade = C. Depreciação + Juros de Investimento

LCC mntprop

H

VVD r

h

0

a

VVD r

h5

0 a

VDh

02,0

COMPRA X LOCAÇÃO

Juros de Investimento:

Custo de Manutenção:

06,0 VIm

52

150

xVIm

rrm Vn

nVVI

2

1)( 0

a

jVJh 06,0

a

jxIJ m

h

a

jV

a

VC o

oprop 6,0

2,0

000.1

0VxkM h 000.10

10 0VxkM h

a

VxkM h

02

La

Vxk

a

jV

a

V oo

o 2

6,02,0

a

VxkM h

5

10 0

)26,02,0( KjL

Voa

EXEMPLO:

Determinar o número mínimo de horas de utilização por ano para justificar a

compra de um trator de esteiras ao valor de R$ 500.000,00, a juros de 10% a.a.,

cujo custo de locação é L=R$ 150,00/h.

)26,02,0( KjL

Voa

a≤)09,021,06,02,0(150

000.500×+×+

A compra é viável se:

h 1.467≥a

CUSTO UNITÁRIO DO SERVIÇO DE

TERRAPLENAGEM

De um modo geral, o custo será expresso por:

onde:

soma dos custos horários dos equipamentos empregados

é a produção horária da equipe

C = custo unitário do serviço em R$ / m3

h

h

Q

CTC

∑

∑=

hCT

hQ

CUSTO DO MOMENTO DE TRANSPORTE

É dado pela expressão:

onde:

Ct: custo do momento de transporte

Ch: custo horário do equipamento de transporte

Ph: produção horária do equipamento de transporte

d: distância de transporte

dPh

ChCt

terraplanagem para vc_2

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