Fórmula de McKee explicada: origem, variantes e quando cada uma se aplica
Publicado em 04/06/2026 Atualizado em 11/08/2026 10 min de leitura
A fórmula de McKee é a base de praticamente todo cálculo de BCT feito no mundo. Veja de onde ela vem, por que a constante é 5,87, qual a diferença entre a versão completa e a simplificada e em quais projetos ela simplesmente não se aplica.
Resposta rápida
A fórmula de McKee estima a resistência à compressão de uma caixa (BCT) a partir da resistência de coluna da chapa (ECT), da espessura e do perímetro. A forma simplificada é BCT = 5,87 × ECT × √(espessura × perímetro), com BCT em newtons, ECT em kN/m e as dimensões em milímetros. A constante 5,87 é um ajuste empírico obtido em caixas 0201 de proporções normais. Fora dessa faixa — caixas muito rasas, muito alongadas, com janelas ou de modelo não regular — a estimativa perde precisão e precisa de fatores de correção.
Qualquer software de projeto de embalagem, do mais simples ao mais caro, calcula BCT a partir da mesma base: o trabalho publicado por R. C. McKee, J. W. Gander e J. R. Wachuta em 1963, no Paperboard Packaging. O que muda entre uma ferramenta e outra é a quantidade de fatores de correção aplicados em cima do resultado bruto.
Entender a equação por dentro é o que separa quem digita números de quem sabe quando o número está mentindo. Este artigo percorre a origem, a matemática e os limites práticos da fórmula.
O problema que McKee resolveu
Uma caixa de papelão ondulado sob compressão vertical não falha por esmagamento do papel. Ela falha por flambagem: os painéis, que são placas finas, perdem estabilidade e se dobram para fora antes que o material chegue perto do seu limite de esmagamento. Isso significa que o problema é de estabilidade estrutural, não de resistência pura do material.
A teoria clássica de placas dá uma solução exata para esse tipo de flambagem, mas exige constantes elásticas do papelão que ninguém mede na rotina industrial: rigidez à flexão em duas direções, módulo de cisalhamento transversal, coeficiente de Poisson. McKee fez o caminho contrário: partiu da solução teórica, ensaiou centenas de caixas e reduziu tudo a duas variáveis que qualquer fábrica mede — o ECT e a espessura.
A forma completa da equação
A versão original relaciona o BCT com o ECT, com a rigidez à flexão da chapa nas duas direções (Dx e Dy) e com o perímetro:
McKee — forma completa
BCT = 2,028 × ECT^0,746 × (Dx × Dy)^0,127 × P^0,492. ECT em kN/m, rigidez à flexão em N·mm, perímetro em mm, resultado em newtons.
Repare nos expoentes. O ECT entra elevado a 0,746: ele domina o resultado, mas não linearmente — dobrar o ECT aumenta o BCT em cerca de 68%, não 100%. As rigidezes à flexão entram com expoente pequeno, 0,127, o que explica por que a forma simplificada consegue substituí-las pela espessura sem estragar a estimativa. O perímetro entra com 0,492, praticamente uma raiz quadrada.
A forma simplificada e a constante 5,87
Como a rigidez à flexão de uma chapa de papelão ondulado cresce de forma aproximadamente proporcional ao quadrado da espessura, McKee propôs substituir o termo (Dx × Dy)^0,127 por uma função da espessura, absorvendo tudo em uma constante única. Chega-se a:
McKee — forma simplificada
BCT (N) = 5,87 × ECT (kN/m) × √( espessura (mm) × perímetro (mm) ). Para obter kgf, divida por 9,807.
A constante 5,87 não tem significado físico isolado: é o valor que faz a curva bater com a média das caixas ensaiadas por McKee — caixas 0201, de papel kraft virgem, proporções próximas de um cubo, sem impressão pesada e sem aberturas. Toda vez que o seu projeto se afasta desse retrato, a constante deixa de ser exata.
| Constante | Cenário típico | Comentário |
|---|---|---|
| 5,87 | Caixa 0201 regular, papel virgem, condição de laboratório | Valor original de McKee |
| 5,0 a 5,4 | Chapa reciclada, conversão com esmagamento moderado | Reduz a superestimativa comum em reciclado |
| 4,0 a 4,5 | Caixa alongada, painéis com relação de lados acima de 3:1 | Painel longo flamba antes |
| 3,0 a 3,8 | Caixa com janelas, alças ou aberturas grandes | Depende de área e posição da abertura |
Exemplo prático
Cálculo resolvido: caixa 400 × 300 × 250 mm em onda C
Chapa 200/140/200 onda C, ECT de 5,7 kN/m e espessura medida de 4,0 mm. Perímetro = 2 × (400 + 300) = 1.400 mm. Produto espessura × perímetro = 4,0 × 1.400 = 5.600; a raiz é 74,83. BCT = 5,87 × 5,7 × 74,83 = 2.503 N, ou 2.503 ÷ 9,807 = 255 kgf. Esse é o valor de laboratório, com a caixa nova, vazia, a 23 °C e 50% de umidade relativa. Para um armazém a 70% UR e 30 dias de estocagem, aplicando 0,78 de umidade e 0,60 de creep, a carga admissível cai para 255 × 0,78 × 0,60 = 119 kgf. É esse o número que deve ir para a especificação.
Sensibilidade: onde vale investir
Como espessura e perímetro estão dentro de uma raiz quadrada, ganhos nesses dois termos são caros. Aumentar o perímetro em 20% eleva o BCT em apenas 9,5%, e ainda por cima consome mais chapa. Já o ECT entra praticamente linear na forma simplificada: 20% a mais de ECT dão 20% a mais de BCT.
- Precisa de mais resistência sem mexer na logística: suba o ECT da chapa, não a espessura.
- Precisa reduzir custo: reduza o perímetro (caixa mais próxima do cubo) antes de baixar a gramatura.
- Nunca troque espessura por ECT sem recalcular — o efeito de cada um é diferente.
- Espessura medida vale mais que espessura nominal: chapa esmagada é BCT perdido de graça.
Quando McKee não se aplica
A fórmula pressupõe uma caixa fechada, de paredes contínuas, carregada uniformemente pelo topo. Situações em que o resultado deixa de ser confiável:
- Caixas muito rasas, com altura menor que cerca de 1/6 do maior lado — a flambagem muda de modo.
- Bandejas abertas sem tampa: não há painel superior distribuindo a carga.
- Modelos de uma peça com múltiplas camadas nas paredes, como 0427, que ganham resistência não prevista pela equação.
- Caixas com janelas de ventilação, muito comuns em hortifruti, onde a perda depende de geometria e posição.
- Carga concentrada, palete mal alinhado ou apoio irregular: a hipótese de carga uniforme cai por terra.
Nesses casos a saída é a mesma da indústria há décadas: usar McKee como ponto de partida, aplicar um fator de correção conhecido para o modelo e confirmar com ensaio físico antes da homologação.
Cuidado com unidades
| Grandeza | Unidade | Erro comum |
|---|---|---|
| ECT | kN/m | Usar lbf/in do certificado importado sem converter (1 lbf/in = 0,175 kN/m) |
| Espessura | mm | Usar a nominal em vez da medida |
| Perímetro | mm | Usar o semiperímetro (L + C) em vez de 2 × (L + C) |
| BCT | N | Reportar em kgf sem dividir por 9,807 |
Calcule o BCT com os fatores já aplicados
A calculadora de compressão do Ondulabe usa a forma simplificada de McKee e aplica automaticamente as correções de umidade, tempo de estocagem, modelo FEFCO, overhang e tipo de arranjo, entregando a carga admissível em kgf e o número de camadas seguras no palete.
Conhecer ferramentaPerguntas frequentes
- A fórmula de McKee vale para papelão reciclado?
- Vale, mas tende a superestimar. O papel reciclado tem rigidez à flexão menor para o mesmo ECT e é mais sensível à umidade. Na prática, muitas fábricas trabalham com constante entre 5,0 e 5,4 no lugar de 5,87 quando a chapa é 100% reciclada.
- Posso calcular o BCT sem conhecer o ECT?
- Não com confiança. É possível estimar o ECT a partir das gramaturas e do take-up factor da onda, mas o erro dessa estimativa se propaga direto para o BCT. Peça o certificado da chapa ao fornecedor; o ECT é informação contratual normal.
- Por que meu BCT medido em laboratório ficou abaixo do calculado?
- As causas mais frequentes são espessura real abaixo da nominal por esmagamento na conversão, umidade do corpo de prova acima da condição de ensaio, vinco mal posicionado e desalinhamento dos painéis. Meça a espessura da chapa que saiu da máquina, não a do catálogo.
- Qual margem de segurança usar sobre o resultado de McKee?
- Depende do cenário. Para distribuição curta em ambiente controlado, uma carga admissível de 30% a 35% do BCT teórico costuma bastar. Para estocagem longa em ambiente úmido, trabalhe entre 15% e 20%. O ideal é aplicar cada fator separadamente em vez de usar um número único.
- A fórmula serve para onda dupla BC?
- Serve, desde que você use o ECT e a espessura da chapa dupla, e não a soma das ondas isoladas. O ECT de uma BC não é a soma do ECT da B com o da C: é medido na chapa acabada.
Sobre este conteúdo
Conteúdo produzido pela equipe do Ondulabe.com, plataforma especializada em projetos de embalagens de papelão ondulado (compressão BCT e ECT, paletização, plano de chapa, biblioteca FEFCO e laudos técnicos). Os valores citados são estimativas de projeto e variam conforme material, fabricante, norma e condição de ensaio — não substituem ensaios laboratoriais nem laudos certificados.
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