Escolhemos os estudos conforme o equipamento e as condições de trabalho, em PRFV ou em aço. Todos os exemplos desta página foram calculados pela nossa equipe, com os números reais de cada caso. Clique nas imagens para ampliar.
01 · PRFV: JUNÇÃO DO FUNDO
Tanque de PRFV de 3,0 m com 3,6 m de líquido: na base plana, a junção fundo-costado chega a 0,113% de deformação. Com berço moldado sob o raio, cai para 0,094%.
Aplicação: tanques de PRFV de fundo plano. Ver o estudo
02 · PRFV: VÁCUO
Costado de 8 mm e 3,0 m de diâmetro: 1,5 kPa sem nervuras e 4,6 kPa com nervuras a cada 1,2 m. Respiro entupido no esvaziamento é a causa mais comum de tanque amassado.
Aplicação: costados e tampos de PRFV. Calcular · Tanque enterrado
03 · TENSÃO ESTÁTICA
Tensões e deformações causadas por cargas fixas e pelos apoios. No exemplo, a maior tensão aparece ao lado do furo: 110 MPa, fator 1,87 sobre o escoamento.
Aplicação: tanques, plataformas, suportes, olhais.
04 · RIGIDEZ E DESLOCAMENTO
Nem toda peça falha por tensão: algumas falham por flexibilidade. A ponta deste suporte desce 0,18 mm com 1,5 kN. A deformada aparece ampliada 181 vezes.
Aplicação: mancais, guias, passarelas, bases de motor.
05 · CONCENTRAÇÃO DE TENSÕES
Furos, cantos e mudanças de seção concentram tensão. Na chapa tracionada a 10 MPa, a borda do furo chega a 32,9 MPa, a menos de 1% da solução analítica.
Aplicação: bocais, furações, rasgos, cantos de chapas.
06 · TENSÃO NÃO LINEAR
Acima do escoamento, o inox continua resistindo, mas deixa de seguir a proporção linear. O estudo não linear considera esse comportamento e as grandes deformações.
Aplicação: sobrecargas, conformação, peças perto do limite.
07 · FREQUÊNCIAS MODAIS
Eixo de AISI 304 com 40 mm × 1,5 m e rotor de 15 kg: primeira frequência natural de 5,4 Hz. A 60 rpm trabalha longe dela; a 300 rpm estaria perto da ressonância.
Aplicação: agitadores, bombas, bases de motor, estruturas.
08 · FLAMBAGEM
A mesma coluna aguenta 16 vezes mais carga biengastada (K = 0,5) do que engastada e livre (K = 2), porque a carga crítica cai com o quadrado do comprimento efetivo.
Aplicação: pernas de tanques, colunas, costados finos sob vácuo.
09 · EVENTO DINÂMICO
Uma carga aplicada de repente faz a estrutura passar do ponto de equilíbrio. Com 3% de amortecimento, o pico chega a 1,91 vez o deslocamento estático.
Aplicação: içamento, transporte, golpe de aríete, impactos.
10 · TROCA TÉRMICA
Chapa de AISI 304 com canais de vapor a 120 °C aquecendo produto a 70 °C. A face em contato com o produto varia de 85,1 a 88,9 °C: os pontos frios ficam entre os canais.
Aplicação: tachos, camisas, pasteurizadores, trocadores.
11 · TENSÃO TÉRMICA
Mesmo livre para dilatar, a chapa aquecida chega a 68 MPa nos canais só por causa da diferença de temperatura. Repetida a cada ciclo de aquecimento, essa tensão alimenta a fadiga térmica.
Aplicação: ciclos de CIP, camisas, bocais quentes.
12 · OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA
O algoritmo retira material que não trabalha até sobrar a estrutura mais rígida para a quantidade de material definida. No exemplo, 40% do bloco inicial.
Aplicação: suportes, braços, nervuras, peças fundidas.
13 · PRFV: tanque enterrado com lençol freático
Tanque vertical de PRFV de 50 m³, com fundo cônico e tampo aberto, enterrado com 0,5 m de colar de solo-cimento em volta e solo compactado depois disso. O lençol freático fica 2,0 m acima do fundo. Cheio, o tanque trabalha como foi projetado. O problema aparece quando ele é esvaziado.
Vazio, o tanque ocupa 8,0 m³ abaixo do lençol: empuxo de 8,0 tf contra 1,15 tf de peso próprio. O PRFV liso não gruda no solo-cimento. Sem ancoragem, o tanque desliza para cima dentro do colar e arranca a tubulação.
A água de fora empurra o cone com 19,6 kPa no vértice. A pressão que amassa o cone de 13 mm fica em torno de 48 kPa: margem de 2,5, quando o PRFV pede 5. O solo-cimento por baixo não ajuda, porque a água empurra o cone para dentro, para longe dele.
Com líquido até a borda, a pressão interna no vértice (62 kPa) supera a do lençol (19,6 kPa), e as espessuras calculadas para o líquido continuam valendo. O risco está em esvaziar: para limpeza, troca de produto ou manutenção.
Estimativa de engenharia para mostrar o fenômeno. Cada instalação real pede o estudo com o solo, o lençol e o produto do local.
Como escolhemos os estudos
Combinações comuns nos projetos que recebemos. Cada caso real é avaliado a partir das condições de trabalho.
| Equipamento | Estudos usuais | O que mais preocupa |
|---|---|---|
| Tanque de PRFV de fundo plano | Estática, vácuo, junção do fundo, ancoragens | Raio fundo-costado, bocais baixos, respiro |
| Tanque de PRFV enterrado | Flutuação, pressão externa, reaterro, ancoragens | Lençol freático, esvaziamento, cone e junção |
| Tanque com agitador | Estática, modal, fadiga, flambagem | Fixação do redutor, junção das pernas, ressonância |
| Pasteurizador e trocador | Troca térmica, tensão térmica, pressão | Ciclos de aquecimento e resfriamento |
| Tacho e camisa de aquecimento | Troca térmica, tensão térmica, pressão | Pontos frios, fadiga térmica das soldas |
| Plataforma e passarela | Estática, deslocamento, flambagem, modal | Flecha, vibração ao caminhar, colunas |
| Olhal e dispositivo de içamento | Estática, evento dinâmico | Carga súbita, região do furo |
Conte como ele trabalha. Indicamos os estudos e o que cada um vai responder.