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Resistência à Compressão de Caixa (McKee)

Estima a resistência à compressão vertical de uma caixa de papelão ondulado pela fórmula simplificada de McKee, BCT = 5,87 × ECT × √(espessura da chapa × perímetro da caixa), com o ECT — a resistência ao esmagamento de coluna medida na TAPPI T 811, equivalente à ISO 3037 — em newtons por milímetro e as duas dimensões em milímetros. O resultado, em newtons, é a carga que a caixa vazia suporta no ensaio de compressão de laboratório, com o papel condicionado a 23 °C e 50% de umidade relativa. Como a resistência cresce com a raiz do perímetro e linearmente com o ECT, dobrar o perímetro rende só 41% a mais, enquanto trocar a onda por outra de ECT 30% maior rende os 30% inteiros — reforçar o papel costuma valer mais do que mexer no formato. Para o empilhamento real em palete, divida o BCT por um fator de segurança de 3 a 5, que cobre a perda de rigidez com a umidade ambiente, a fluência do papelão ao longo de semanas sob carga e o desalinhamento entre caixas na coluna. Informe o ECT, a espessura da chapa e o perímetro da caixa.

Resultado

Quanto peso a caixa de papelão aguenta na pilha

A caixa que amassa é sempre a de baixo, e o amassado aparece três semanas depois, no centro de distribuição, com o palete montado e a nota já emitida. Engenheiro de embalagem, comprador de papelão e quem fecha o mapa de paletização querem o BCT antes de travar a especificação da onda, porque com número na mesa a discussão sobre seis camadas ou quatro vira aritmética. Sem ele a escolha vira hábito — onda C, como sempre foi — e o custo reaparece na devolução por avaria, quase sempre bem acima da diferença de preço entre as chapas.

McKee simplificada: BCT = 5,87 × ECT × √(h × P). O ECT é a resistência ao esmagamento de coluna, ensaiada conforme a ASTM D5013, em newtons por milímetro — onda B fica entre 3 e 5, onda C entre 5 e 7 e a dupla BC chega a 14. O h é a espessura da chapa: perto de 3 mm na B, 4 mm na C e 7 mm na BC. O P é o perímetro da base, 2 × (comprimento + largura). Newton e milímetro do começo ao fim, sem exceção: ECT cotado em kgf/cm vira N/mm multiplicando por 0,98, e em lb/in, por 0,175.

O ensaio roda com a caixa vazia, nova, bem colada e condicionada a 23 °C e 50% de umidade relativa — três condições que o galpão desmente. A 85% de umidade o papelão perde perto de metade da rigidez; sob carga contínua, a fluência come resistência ao longo de semanas; e furo de pega, janela ou fita de abertura fácil tiram material que a fórmula ignora. Daí o fator de segurança de 3 a 5 sobre o BCT. A equação ainda assume caixa regular de abas com proporções sensatas: recipiente alto e estreito sai mais fraco do que o previsto.

Perguntas frequentes

Quantas caixas posso empilhar com o resultado padrão?
Os padrões — ECT de 6,5 N/mm, chapa de 4 mm e perímetro de 1400 mm, que descreve uma caixa de 400 por 300 — dão 2855,3 N, aproximadamente 291 kgf no ensaio de laboratório. Com fator de segurança 4, a carga admissível sobre a caixa de baixo cai para cerca de 714 N, ou 73 kgf. A 10 kg por caixa cheia, isso sustenta sete caixas acima da primeira, oito camadas contando com ela. Para armazenagem longa ou galpão úmido, troque para fator 5 e refaça a conta.
Compensa mais aumentar o ECT ou a espessura da chapa?
Os dois entram de jeito diferente: o ECT é linear e a espessura entra sob a raiz quadrada. Partindo dos padrões, subir o ECT de 6,5 para 8,45 N/mm, 30% a mais, leva o BCT de 2855,3 para 3711,8 N, exatamente os mesmos 30%. Engrossar a chapa de 4 para 7 mm, da onda C para a BC, chega a 3777,2 N, ganho de 32%, mas com bem mais fibra e mais volume ocupado no caminhão. Pergunte primeiro o ECT ao fornecedor, gramatura depois. Geometria vem por último: dobrar o perímetro para 2800 mm rende só 41%.
O perímetro pedido é o da base ou o da caixa inteira?
É o da base: 2 × (comprimento + largura), tomado nas dimensões internas que você especifica ao fornecedor. A altura não entra, o que parece estranho até olhar o que de fato falha — os painéis laterais flambam, e a flambagem depende da rigidez à flexão da chapa e do comprimento total das quatro dobras, não de quão altas são as paredes. A versão completa de McKee troca a espessura pelas rigidezes à flexão nas duas direções, com expoentes fracionários; a simplificada assume proporções comuns, então caixa alta e estreita sai otimista.

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