INSTITUTO BRASILEIRO DE AVALIAÇÕES E PERÍCIAS DE ENGENHARIA
XIII COBREAP - Congresso Brasileiro de Engenharia de Avaliações e Perícias.
PERÍCIA EM ACIDENTE COM EMPILHADEIRA MECÂNICA
Maia Neto, Francisco
Engenheiro Civil e Advogado, CREA-MG 34.192/D, IBAPE-MG nº 226
Rua Benvinda de Carvalho, nº 239, 5º andar.
30.330180, Belo Horizonte, MG.
Fone: (31) 3281-4030 – FAX: (31)3281-4838
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RESUMO: Trata-se de um acidente ocorrido em uma unidade industrial, com vítima fatal, envolvendo uma
empilhadeira mecânica, cuja operação envolvia o transporte de um compartimento, denominado “loja móvel”,
através de um circuito com a presença de rampas, sendo este o foco da análise, em função das características que
influenciaram o CG (Centro de gravidade) do equipamento.
Palavras-chave: Perícia, Acidente, Engenharia Mecânica
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I) CARACTETÍSTICAS DO LOCAL:
A equipe técnica compareceu em 14 de junho de 2002 ao complexo industrial da empresa
interessada, situado no logradouro da sede em Minas Gerais, com o objetivo de levantar as
características físicas do local, para que, interativamente com os dados documentais presentes
no inquérito policial (IP), pudesse remontar a dinâmica do evento, e assim, chegar às causas
que teriam levado à irreversibilidade da situação de acidente.
Concluídos os procedimentos de vistoria, a equipe técnica constatou que o palco do evento
tratava-se de uma rampa de concreto armado de 6,75 m (seis metros e setenta e cinco
centímetros) de comprimento por 2,50 m (dois metros e cinqüenta centímetros) de largura,
guarnecida à esquerda de grades metálicas, sua superfície encontra-se em concreto grosso,
perfurado superficialmente, que contribuía para aumentar o coeficiente de atrito.
A aludida rampa possui inclinação de projeto de 13,6º, terminando em uma laje plana
recoberta de tijolos, do final da rampa até a grade de proteção, numa extensão de 4,50 m
(quatro metros e cinqüenta centímetros), perfazendo um somatório trafegável em linha reta de
11,25 m (onze metros e vinte e cinco centímetros).
Os coeficientes de atrito tabelados para o tipo de piso da rampa em pauta, são µe (coeficiente
de atrito estático) = 0,7 e µd (coeficiente de atrito dinâmico) = 0,6, sendo que estes
coeficientes foram apurados pela equipe técnica 'in loco', em função do tipo de superfície. O
croqui a seguir demonstra os dados de projeto da rampa.
II) EQUIPAMENTO ENVOLVIDO NO ACIDENTE:
Trata-se de uma máquina marca "Hyster", modelo H55XM, movida a Gás Liquefeito de
Petróleo (GLP), motor convencional de 4 cilindros a quatro tempos, 2.0 L, Mazda, com tração
e freios dianteiros e direção no eixo traseiro, a massa a vazio da empilhadeira era de 4095 Kg
(quatro mil e noventa e cinco quilogramas), capacidade de carga transportável de 2500 Kg
(dois mil e quinhentos quilogramas), conforme catálogo de especificações obtido pelo perito.
Após a liberação da empilhadeira pela perícia policial, a empresa, através da Locadora,
enviou a mesma para inspeção e avaliação técnica na revenda, concessionária Hyster,
oportunidade em que os técnicos da referida oficina verificaram que o equipamento
apresentava-se com seus sistemas vitais sem nenhuma anomalia, conforme consta na
correspondência entregue ao perito.
III) CONDIÇÕES DE OPERAÇÃO USUAL:
Tão logo percorremos as instalações da empresa e fomos levados ao local do evento,
procuramos entender o mecanismo de movimentação de cargas pela empilhadeira,
especialmente em se tratando da denominada “loja móvel”, que era transportada quando
ocorreu o acidente.
“Loja móvel” compreende uma caixa metálica com dimensões de 1,92 m de comprimento,
0,80 m de largura e 1,22 m de altura, onde são acondicionados materiais e equipamentos de
utilização em locais diversos, cuja necessidade de deslocamento é suprida com a utilização do
equipamento tipo empilhadeira.
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Esta caixa possui um ponto de estacionamento situado próximo ao topo da rampa onde
ocorreu o acidente. A trajetória rotineira segue por uma rampa situada no sentido oposto.
Desta rampa o equipamento desloca-se até a ponta extrema da plataforma superior do altoforno, onde a “loja móvel” é estacionada.
O deslocamento da “loja móvel” da plataforma superior até o piso inferior é feito com a
utilização do guincho acoplado a uma ponte rolante, enquanto o equipamento se desloca vazio
até o ponto de descarga, de onde é levada ao almoxarifado situado no mesmo nível, tudo
conforme croqui apresentado na página seguinte.
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IV) DESCRIÇÃO DO ACIDENTE:
A partir dos relatos contidos no boletim de ocorrência e laudo policial, verifica-se que o
acidente ocorreu no dia 16 de janeiro de 2002 às 7:05 h.
O operador Jesus Oliveira de Belém partiu com sua empilhadeira, sem carga, do piso de
corrida, situado no nível inferior da planta industrial, local onde era instalado o antigo altoforno 5 da siderúrgica em epígrafe, em seguida, subiu com destino à área do piso de
ventaneiras do alto-forno A.
O caminho de acesso da origem ao destino mencionado foi feito através de duas rampas
ligadas por uma laje plana de concreto. O desnível entre o ponto de partida (antigo alto-forno
5) e o destino (piso de ventaneiras do alto-forno A) é de aproximadamente 10 m (dez metros),
conforme demonstram as fotografias extraídas no local.
No destino efetuou a operação de carregamento, cuja carga era constituída de uma caixa
metálica, denominada “loja móvel”, que continha ferramental e consumíveis de manutenção,
com massa total estimada pelo laudo policial, na época do fato, em 880 Kg (fl. 34 do IP).
Na tentativa de percorrer o caminho inverso, ou seja, descendo as duas rampas, e levar a caixa
até o almoxarifado localizado no pátio inferior para reabastecimento, o operador perdeu o
controle logo após a descida da primeira rampa, colidindo e rompendo a grade metálica de
proteção, vindo a cair junto com a empilhadeira de uma altura de aproximadamente 8 m (oito
metros). O croqui juntado à página seguinte demonstra o caminho que seria percorrido.
Consequentemente ao acidente, o operador veio a sofrer ferimentos graves, falecendo no
hospital após ser socorrido. A empilhadeira sofreu avarias severas, sendo que a situação final
de repouso da empilhadeira encontra-se retratada no croqui juntado à página seguinte.
Após os levantamentos, foi encontrada uma explicação para utilização do trajeto alternativo,
em função do estacionamento de outro equipamento “mini retroescavadeira” estacionada na
rampa oposta no trajeto usual e costumeiro.
Em face da necessidade de estudos mais apurados sobre o evento, a equipe técnica realizou
levantamentos no local, pesquisou exaustivamente nos campos da física e engenharia
aplicada, para que, juntamente com os dados documentais disponíveis, se determinasse as
causas do acidente, sendo que o resultado destas pesquisas e levantamentos é apresentado no
capítulo seguinte.
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V) ANÁLISE TÉCNICA DO MECANISMO DE OCORÊNCIA:
Do processamento das informações contidas nos dados documentais e levantamento do local
realizado pela equipe técnica, verifica-se no manual de operação do equipamento em pauta
que “A empilhadeira foi construída para pegar e deslocar materiais”, observando que o
modelo aqui analisado tem capacidade para deslocar cargas de até 2500 Kg (dois mil e
quinhentos quilogramas), manobrar com esta carga em curva, de marcha ré, ou a frente,
também sendo capaz do feito em rampas, obedecendo obviamente as especificações do
fabricante, conforme documentação fornecida ao perito.
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O grande problema na condução de uma empilhadeira, onde efetivamente são testados
conhecimento e habilidade do operador, é manter a estabilidade dinâmica da máquina nas
mais variadas condições de carga, aclive, declive, velocidade e manobras, bem como saber
obedecer a capacidade do equipamento. A perda dessa estabilidade implica em tombamento,
descontrole ou incapacidade de frenagem.
No acidente em pauta, segundo informações contidas no inquérito policial, a empilhadeira
“desgovernou” antes de cair, o que indica que a estabilidade dinâmica deixou de existir. Há de
se encontrar a causa pelo método da exclusão, considerando-se todas as possibilidades que
poderiam ter levado a máquina à condição instável, a saber:
a) Teria havido falha de tração, direção ou freios:
Hipótese descartada, uma vez que a máquina foi submetida à inspeção de manutenção após o
acidente, onde foi comprovado que anomalias nos dispositivos acima não contribuíram para o
sinistro, conforme documento fornecido pela revenda ao perito.
b) A carga seria excessiva:
Na folha 34 do IP, a perícia policial menciona que a máquina carregava aproximadamente
880 Kg (oitocentos e oitenta quilogramas) quando do acidente. A carregadeira em pauta tem
capacidade para 2500 Kg (dois mil e quinhentos quilogramas), ou seja, só estavam sendo
utilizados 35,2% (trinta e cinco vírgula dois por cento) da sua capacidade, o que desclassifica
o item excesso de carga como causa.
c) O centro de gravidade do conjunto empilhadeira + carga teria excedido a área de
passeio admissível do CG pelo fabricante:
Sabe-se que o equipamento em pauta possui uma área onde o centro de gravidade pode
ocupar, já que para cada condição de carregamento, necessariamente, haverá um
deslocamento do mesmo. A região de configuração triangular, compreendida entre as rodas
dianteiras e o ponto de pivotamento do eixo de direção, é onde o passeio do CG é permitido,
extrapolando esta área a carregadeira perderá o equilíbrio e tombará.
Figura 1 – Região admissível para o passeio do CG
Para verificar qual seria a posição do centro de gravidade do conjunto empilhadeira + carga,
isto após o carregamento padrão com a “loja móvel”, operação idêntica à que foi feita na data
do fato, a figura 2, a seguir, será utilizada como apoio esquemático:
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Figura 2 – Posições dos centros de gravidade da empilhadeira e da carga
Calcula-se as coordenadas (xCG, yCG) do centro de gravidade do conjunto, a partir da média
ponderada entre as massas da carga e empilhadeira em conjunção com as posições
referenciadas destes itens , a saber:
* xCG = [(me xe) + (mcxc)]/ mt:
* xCG - Coordenada horizontal do centro de gravidade do conjunto
empilhadeira + carga;
* me - Massa da empilhadeira vazia = 4095 Kg;
* xe - Coordenada horizontal do centro de gravidade da
empilhadeira vazia = 915 mm;
* mc - Massa da carga = 880 Kg;
* xc - Coordenada horizontal do centro de gravidade da carga = 950 mm;
* mt - Massa total (carga + empilhadeira) = 4975 Kg.
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Substituídos os valores, encontrar-se-á xCG =585 mm, ou seja, a coordenada x do centro de
gravidade do conjunto estará 585 mm atrás do eixo dianteiro.
Repetindo o procedimento para ordenada (yCG), escreve-se:
yCG = [(me ye) + (mc yc)]/ mt:
* yCG - Coordenada vertical do centro de gravidade do conjunto
empilhadeira + carga;
* me - Massa da empilhadeira vazia = 4095 Kg;
* ye - Coordenada vertical do centro de gravidade da empilhadeira
vazia = 680 mm;
* mc - Massa da carga = 880 Kg;
* yc – Coordenada vertical do centro de gravidade da carga = 1100
mm;
* mt – Massa total (carga + empilhadeira) = 4975 Kg.
Substituídos os valores, encontrar-se-á yCG = 754 mm, ou seja, a coordenada y do centro de
gravidade do conjunto estará a 754 mm acima do piso.
Figura 3 – Posição do centro de gravidade do conjunto empilhadeira + carga
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Figura 4 – Posição do centro de gravidade do conjunto, mudando-se a referência dos
eixos coordenados para o chassi da empilhadeira. d1 = xCG e d2 = yCG – aL ( aL =
altura livre do fundo da empilhadeira até o solo = 158 mm)
As figuras 3 e 4 em confronto com a 1, demonstram que o CG, após o carregamento do
veículo com a “loja móvel” estava dentro das especificações do fabricante, ficando então a
possibilidade de perda da estabilidade por passeio anormal do centro de gravidade excluída.
d) A rampa seria inadequada para o tráfego da empilhadeira:
Para que a rampa, palco do evento, seja considerada adequada ou não, faz-se necessário saber
se a sua inclinação (13,6o) era admissível, ou seja, se a empilhadeira ao trafegar pela mesma,
seria ou não capaz de manter a sua estabilidade durante a descida.
Sabe-se de antemão, considerando os cálculos realizados no item “c” anterior, que a posição
do centro de gravidade após o carregamento estava certa, então, resta como única explicação
para o “desgoverno”, a extrapolação da capacidade de frenagem do equipamento durante a
descida.
Para a verificação incontestável se tal extrapolação se deu ou não pela inclinação, dever-se-á
utilizar o teorema da conversão trabalho-energia, empregando os dados numéricos conhecidos
das condições no momento do acidente, no que se refere ao carregamento e coeficiente de
atrito.
A condição necessária para manutenção da estabilidade, é que a máquina ao descer a rampa,
tenha capacidade de transformar totalmente em calor as energias cinética e potencial, via
trabalho realizado pelo sistema de freios, dentro da distância fisicamente disponível. Este
estudo é possível a partir do esquemático mostrado na figura 5.
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Figura 5 – Diagrama de forças da empilhadeira carregada descendo a rampa de ré
Como demonstrado anteriormente, a máquina carregada ao atingir a rampa deveria fazê-lo
com a velocidade de segurança, especificada em 1 mph (uma milha por hora), ou 0,44 m/s
(zero vírgula quarenta e quatro metros por segundo), e o operador com o pé no freio, teria
então no início do declive, o seguinte balanço de energia:
* Et = Ec + Ep:
* Et = Energia total;
* Ec = Energia cinética = ½ mtv²:
* v² = velocidade desenvolvida na descida da rampa ao quadrado;
* Ep = Energia potencial = mtgh:
* mt = massa da empilhadeira + carga;
* g = aceleração da gravidade;
* h = altura relativa = CR senӨ
* CR = Comprimento da rampa;
* sen = função seno do ângulo de inclinação da rampa.
Matematicamente, para que a máquina em pauta tenha capacidade de frear dentro da distância
fisicamente disponível:
Et = WFa : (1)
• Et = energia total = Ec + Ep = ½ mtv2 + mtgh: (2), todas as variáveis já definidas acima;
• WFa = trabalho realizado pela força de atrito = FaCf: (3);
• Cf = comprimento de frenagem;
• Fa = força de atrito = µFN: (4)
• µ = coeficiente de atrito dinâmico = 0,6;
• FN = força Normal no eixo dianteiro = mtg[(1- xCG/Ee)cosӨ  - (yCG /xCG)sen Ө ] = 15601,60
N:
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• Ee = Distância entre eixos = 1625 mm, demais variáveis já definidas anteriormente.
Cabe observar que a força normal disponível para o atrito é numericamente igual a carga no
eixo dianteiro no momento da frenagem, isto porque neste equipamento só as rodas da frente
estão equipadas com freios. A transferência de carga do eixo dianteiro para o traseiro, causada
pelo deslocamento do centro de gravidade, ou seja, a tendência da máquina em ré levantar a
frente ao frear, é levada em conta.
A variável a ser encontrada é o Cf = Comprimento de frenagem, cujo resultado não pode
extrapolar o somatório: 6,75 m + 4,50 m – 1,76 m (comprimento da rampa + comprimento da
laje – distância de reação psicomotora), ou seja, não pode exceder o que havia de
comprimento fisicamente disponível para frenagem (9,49 m).
Observa-se que aqui são dados 4 s (quatro segundos) de reação psicomotora, a uma
velocidade de 0,44 m/s, ao término deste tempo, o veículo percorreria 1,76 m, enquanto o
tempo típico de reação psicomotora do ser humano é 1 s (um segundo), resultando numa
exorbitância de quatro vezes do que seria fisiologicamente necessário.
Operando algebricamente as equações 1, 2, 3 e 4 anteriores e isolando a variável Cf no
primeiro membro, pode-se reescrever a equação do teorema da conversão trabalho-energia,
para uma forma diretamente aplicável:
Cf = (1/2 v2 + gCRsen Ө)mt/µFN (5);
Com:
• v2= (0,44 m/s)2 = 0,19 m2/s2 (velocidade de segurança, o mesmo que 1mph, devidamente
convertida para as unidades do Sistema Internacional de Medidas);
• g = 9,8 m/s2 (aceleração da gravidade);
• CR = 6,75 m (Comprimento da rampa);
• Ө = 13,6o (inclinação da rampa);
• mt = 4975 Kg (massa total, somatório da empilhadeira + carga);
• µ = 0,6 (coeficiente de atrito dinâmico);
• FN = 15601,60 N.
Reiteramos que os valores anteriores são reais, grandezas que estavam presentes no momento
do acidente, os cálculos atendem ainda ao critério da pior condição (µ= 0,6, tempo de reação
psicomotora = 4s), então o resultado abaixo também representa a solução para a questão:
Cf = 8,32 m.
Fica demonstrado que seriam utilizados 8,32 m dos 9,49 m disponíveis para frenagem, dentro
de uma grande tolerância.
Observa-se que nas especificações do fabricante, existem dois valores relativos à inclinação
admissível para operação em rampas, encontram-se no campo: “capacidade para vencer
rampa a velocidade de 1 milha por hora, sem carga/ com carga – dados referentes a GLP”,
onde lêem-se os valores aplicáveis ao modelo H55XM “28/17”, que convertidos de gradientes
para ângulos seriam 15,6o /9,7o, observa-se que os dizeres “sem carga/com carga”, referem-se
aos extremos, no primeiro, 15,6o,é a condição da máquina completamente a vazio, já a
segunda, 9,7o, trata-se de um limite de inclinação para a máquina operando em sua capacidade
máxima, 2500 Kg. Ambos valores são restrições para subida ("vencer rampa") e não para
descida.
No dia do acidente a empilhadeira operava com 880 Kg, conforme constatação da perícia
policial, cujo valor é equivalente a apenas 35,2% da carga plena do equipamento.
Os cálculos físicos aqui desenvolvidos, inclusive utilizando o critério da pior condição
(coeficiente de atrito=0,6, tempo de reação psicomotora do operador = 4s), demonstraram que
a inclinação da rampa ora analisada não excedia, de forma alguma, a capacidade do
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equipamento, isto considerando-se as condições de carregamento vigentes no momento do
fato, e ainda, deve-se lembrar que a máquina estava em operação de descida.
e) O operador teria entrado na rampa com velocidade abusiva:
Excluídos os itens de “a” a “d”, por completa impossibilidade física, resta verificar,
efetivamente, a última causa pesquisável para o “desgoverno” da empilhadeira, ou seja, com
qual velocidade o operador ingressou na aludida rampa, considerando que traspassou o
comprimento fisicamente disponível para frenagem?
Utilizando o mesmo teorema da conversão trabalho-energia, reformulando matematicamente
a equação (5), do item “d” anterior, pode-se calcular qual seria a velocidade máxima
admissível para descida, nas operações seguintes.
v = {2[(Cf µ FN/mt)- (gCRsenӨ)]}1/2
• v = Velocidade mínima ao qual a empilhadeira estaria trafegando, considerando que
traspassou a distância disponível;
• Cf = 9,49 m (comprimento disponível para frenagem);
• µ = 0,6 (coeficiente de atrito dinâmico);
• FN = 15601,60 N (Força Normal no eixo dianteiro);
• CR = 6,75 m (Comprimento da rampa);
• Ө = 13,6o (inclinação da rampa);
• mt = 4975 Kg (massa total);
• g = 9,8 m/s2 (aceleração da gravidade).
Substituindo os valores, encontrar-se-á:
v = 2,15 m/s = 7,73 Km/h = 4,83 mph.
Para traspassar a distância disponível, como ocorreu, o operador ingressou na mesma acima
de 4,83 mph (quatro vírgula oitenta e três milhas por hora), tendo iniciado a descida no
mínimo a cinco vezes a velocidade de segurança, ou seja, 1mph (uma milha por hora). A
velocidade abusiva empregada na rampa, explica inclusive o rompimento catastrófico da
grade metálica.
VI) CONCLUSÃO
Diante do exposto nos itens anteriores, e após analisarmos todos os fatos que interferem ou
possam vir a interferir com o assunto objeto deste parecer, concluímos o seguinte:
* A empilhadeira apresentava todos seus dispositivos de segurança em perfeito
funcionamento.
* A carga, “loja móvel”, apresentava massa bem inferior à capacidade operacional da
máquina (35,2%).
* O centro de gravidade (CG), após o carregamento, encontrava-se dentro da região prevista
pelo manual de operação.
* Os cálculos desenvolvidos indicam que a rampa onde ocorreu o acidente possui inclinação e
aderência que permitiriam a passagem do equipamento com a “loja móvel”, dentro dos
parâmetros operacionais constantes nos documentos fornecidos pelo fabricante.
* A reconstituição dinâmica do acidente demonstrou que sua ocorrência foi resultado de uma
ação não recomendada, o que configura indisciplina de operação, materializada na
ultrapassagem da velocidade máxima admissível, considerando o momento em que
adentrou na rampa, onde foram extrapolados tanto o limite de segurança, quanto o que seria
fisicamente aceitável, isto para a situação de carregamento a qual o equipamento se
encontrava.
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VII) CURRICULUM VITAE
Francisco Maia Neto
; Graduado em Engenharia Civil (julho/1983) e Direito (dezembro/1996) pela Universidade
Federal de Minas Gerais.
; Pós-Graduação em Engenharia Econômica - Fundação Dom Cabral (julho/84).
; Extensão universitária em Direito Imobiliário - Faculdades Metropolitanas Unidas
(setembro/1997).
; Sócio da PRECISÃO CONSULTORIA (Avaliações, Perícias e Arbitragens).
; Professor de disciplinas relacionadas à “Engenharia de Avaliações e Perícias” em cursos
universitários, pós-graduação e de treinamento, em diversos estados brasileiros.
; Autor de livros, trabalhos e artigos sobre avaliações, perícias, arbitragem e mercado
imobiliário.
; Participação em entidades:
9 IBAPE – Instituto Brasileiro de Avaliações e Perícias de Engenharia (Entidade Federativa
Nacional) – Presidente (2003/2004);
9 ABRAP – Associação Brasileira de Entidades de Engenharia de Avaliações e Perícias –
Vice-Presidente (1988/1990);
9 IBAPE-MG – Instituto Mineiro de Avaliações e Perícias de Engenharia - Presidente
(1989/1990 e 1991/1992);
9 IBAPE-SP – Instituto Mineiro de Avaliações e Perícias de Engenharia de São Paulo –
Membro do Conselho Presidencial (2006);
9 CREA-MG – Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia de Minas
Gerais – Vice-Presidente (1992/1993);
9 COBREAP – Congresso Brasileiro de Engenharia de Avaliações e Perícias – Presidente –
XII COBREAP (Belo Horizonte-MG/2003);
9 ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – Diretor de Engenharia de
Avaliações e Perícias do COBRACON (1991/1996);
9 SME – Sociedade Mineira de Engenheiros – Membro fundador e Presidente da Comissão
Técnica de Perícias, Mediações e Arbitragens (2000/2001)
9 CAMARB – Câmara de Arbitragem de Minas Gerais – Membro do quadro de árbitros;
9 CAMINAS – Câmara Mineira de Conciliação, Mediação e Arbitragem – Coordenador da
Câmara Setorial do Mercado Imobiliário e Construção Civil.
9 IPEAD – Instituto de Pesquisas Econômicas e Administrativas de Minas Gerais (UFMG) –
Membro do Conselho Superior (1997/2005).
9 CMI-MG – Câmara do Mercado Imobiliário de Minas Gerais – Chanceler da Medalha do
Mérito Imobiliário (1996/1997/1999/2001).
9 ASPEJUDI – Associação de Peritos Judiciais, Árbitros, Conciliadores e Mediadores de
Minas Gerais – Vice-Presidente de Cultura Profissional (2006/2007).
9 AAAEE – Associação dos Antigos Alunos da Escola de Engenharia da UFMG – Membro
do Conselho Deliberativo (2000/2002).
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