O dimensionamento de uma monovia deve ser tratado como o projeto de um equipamento de içamento e não como uma simples viga estrutural. Diferentemente de estruturas estáticas, a monovia está sujeita a cargas móveis, efeitos dinâmicos, impactos verticais, forças horizontais decorrentes de aceleração e frenagem, além de ciclos repetitivos de carregamento ao longo de sua vida útil. Esses fatores alteram significativamente o comportamento estrutural do sistema, exigindo critérios específicos para garantir segurança operacional, desempenho adequado e durabilidade do equipamento.

Antes do início dos cálculos estruturais, é indispensável a correta identificação do tipo de monovia a ser projetada. A norma diferencia claramente as monovias do tipo top running, nas quais o trole se desloca sobre trilhos ou vigas de rolamento, e as monovias do tipo under running (ou underhung), nas quais o sistema é suspenso por estruturas superiores. Essa definição influencia diretamente os esforços atuantes na viga principal, os deslocamentos admissíveis, os esforços nos apoios e a forma de transferência das cargas para a estrutura de sustentação.

Um dos passos mais relevantes do dimensionamento é a definição da classe de serviço da monovia. A CMAA classifica os equipamentos nas classes A, B, C ou D, com base na frequência de utilização, no percentual da carga nominal normalmente aplicada e no número total de ciclos de operação ao longo da vida útil. Essa classificação não possui caráter apenas descritivo, pois impacta diretamente os limites de tensão admissível, os critérios de fadiga e as verificações estruturais obrigatórias, sendo fundamental para a confiabilidade do projeto.

Na etapa seguinte, devem ser corretamente identificadas e quantificadas todas as cargas que atuam sobre a monovia. O dimensionamento não pode considerar apenas a carga içada, devendo incluir o peso próprio da viga, do trole, da talha, dos sistemas de fixação e de quaisquer componentes permanentemente conectados ao equipamento. Além disso, a norma exige a aplicação de fatores de impacto vertical sobre a carga nominal e a consideração de forças horizontais provenientes da aceleração, desaceleração e frenagem do trole durante a operação. Esses efeitos são essenciais para representar fielmente as condições reais de uso do equipamento.

Com as cargas corretamente definidas, o projeto estrutural deve ser avaliado por meio das combinações de carregamento previstas especificamente para monovias. Essas combinações diferem das utilizadas em edificações e estruturas convencionais, pois consideram simultaneamente cargas verticais, impactos e ações horizontais. A norma também prevê combinações para condições excepcionais, como situações fora de operação e ações ambientais, quando aplicáveis. A utilização dessas combinações é obrigatória para uma verificação estrutural consistente.

O dimensionamento da viga da monovia é realizado pelo método das tensões admissíveis, com limites próprios estabelecidos para equipamentos de içamento. A norma define valores máximos admissíveis para tensões de flexão, cisalhamento e compressão, variando conforme o tipo de carregamento e a classe de serviço do equipamento. Esses limites são mais restritivos do que aqueles usualmente adotados em estruturas comuns e não devem ser substituídos por critérios de normas genéricas, pois não refletem o regime dinâmico e cíclico de operação da monovia.

Além da verificação das tensões, o controle dos deslocamentos verticais da viga é um aspecto crítico do dimensionamento. A norma estabelece limites rigorosos para a flecha máxima admissível sob carga nominal, uma vez que deformações excessivas podem comprometer o deslocamento do trole, aumentar esforços secundários, causar desconforto operacional e reduzir a vida útil do equipamento. Para vigas metálicas padrão, a flecha máxima admissível é limitada a L/600, podendo ser ainda mais restritiva em situações específicas previstas na norma.

Considerando que a monovia está submetida a carregamentos repetitivos ao longo de sua operação, a verificação de fadiga é obrigatória. A norma classifica os detalhes estruturais em categorias específicas e estabelece faixas admissíveis de variação de tensão compatíveis com a classe de serviço do equipamento. Essa verificação visa garantir que a estrutura suporte o número de ciclos previsto em projeto sem ocorrência de falhas por fadiga, sendo um dos principais diferenciais entre o dimensionamento de monovias e o de estruturas convencionais.

Em síntese, o dimensionamento correto de uma monovia exige uma abordagem técnica específica, baseada exclusivamente em normas próprias para equipamentos de içamento. A aplicação rigorosa dos critérios de classificação de serviço, carregamentos, combinações, tensões admissíveis, deslocamentos e fadiga é fundamental para garantir segurança operacional, confiabilidade estrutural e vida útil compatível com as condições reais de uso do equipamento, protegendo tanto o investimento quanto as pessoas envolvidas na operação.

Fonte: CMAA 74:2020

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Adonis Basilio

Engenheiro Mecânico & Esp. em Estruturas Metálicas