Assumir o reforço da abertura

É um material que já foi organizado anteriormente; você pode dar uma olhada, hein. 2.1 Método da área igual: segundo esse método, para a área de suporte da estrutura que é reduzida devido às aberturas, deve-se usar materiais de reforço ao redor dessas aberturas, a fim de compensar essa perda de área. Este método tem como base teórica a concentração de tensões nas bordas dos orifícios em uma placa infinita submetida a tração bidirecional. São consideradas apenas as tensões de tração presentes na estrutura, e a resistência à tensão da estrutura é utilizada como critério de projeto. Esse método é seguro e confiável para orifícios de pequeno diâmetro. Mas este método não leva em consideração o efeito da concentração de tensões nas aberturas, nem o impacto das mudanças no diâmetro do recipiente. Portanto, para reduzir a diferença entre o coeficiente real de concentração de tensões e os resultados da análise teórica, existem algumas restrições quanto ao tamanho e à forma dos orifícios na aplicação do método de área igual. Por exemplo, a norma GB150 estipula que, quando o diâmetro do cilindro Di ≥ 1500 mm, o diâmetro máximo dos orifícios dop deve ser ≤ Di/3, e dop também deve ser ≤ 1000 mm. 2.2 Método da área de pressão O método da área de pressão é um método baseado no equilíbrio entre a área sujeita à pressão e a capacidade de suporte da seção responsável por suportar essa pressão. Ou seja, a força total gerada pela pressão sobre a área sujeita à pressão deve ser equilibrada com a capacidade de suporte da área do casco, dos tubos e dos materiais de reforço presentes na região de reforço efetivo. Mas o método da área de pressão leva em consideração apenas os requisitos estáticos das tensões totais e locais na borda da abertura, sem considerar a influência das tensões de flexão; essencialmente, é o mesmo que o método da área igual. Mas os resultados de reforço obtidos com ambos os métodos são diferentes, principalmente porque as duas abordagens consideram de maneira distinta a área efetiva de reforço do cilindro. No método de área igual, a faixa de atenuação da concentração de tensões nas bordas do orifício depende inteiramente do diâmetro do orifício, e não do diâmetro do cilindro. Já no método da área de pressão, a região de atenuação, baseada nos efeitos de borda da concha cilíndrica, depende apenas do diâmetro interno do cilindro, e não do diâmetro das aberturas. Isso faz com que, quando o diâmetro do orifício é grande, a área de pressão utilizada no método de reforço seja relativamente pequena. Isso resulta em um reforço mais intenso, o que permite reduzir efetivamente a concentração de tensões na região do tubo conectado ao orifício, tornando assim as partes do invólucro mais seguras. Esta é também a principal razão pela qual o método da área de pressão pode ser aplicado a grandes aberturas. A norma HG/T 20582-2011 “Regras para o cálculo da resistência de recipientes químicos feitos de aço” utiliza esse método para realizar os cálculos de reforço em casos de aberturas grandes. A norma HG/T 20582 estipula que, nos casos em que não há reforço nas conexões ou esse reforço é ignorado, e apenas se utiliza o espessamento da parede do tanque como meio de reforço, o diâmetro da abertura d deve satisfazer a condição d/Di ≤ 0,5, em relação ao diâmetro interno do tanque Di.

Concordo com sua opinião, foi muito detalhado.

Se forem considerados equipamentos padrão nacionais, não se recomenda o uso do método da área de pressão para o cálculo. Recomenda-se o uso do método de reforço de área igual ou do método analítico para os cálculos de projeto. Devido a defeitos no método de cálculo com base na área de pressão, podem ocorrer acidentes mesmo quando os cálculos indicam que está tudo bem.

Por isso, o método da área de pressão nunca foi incluído no GB.

Calculando com o método de área de pressão, houve acidentes na prática?

Não se sabe se houve algum acidente, mas o que é certo é que o método de área de pressão, no cálculo para reforçar aberturas, possui defeitos em seu próprio princípio de cálculo. Se realmente não houver outro método de cálculo e for necessário usar o método da área de pressão, recomenda-se adicionar uma margem de segurança maior. Aqueles que usaram esse método no passado certamente deram uma margem de segurança bastante grande, o que aumentou a confiabilidade do resultado.

Será que todos os orifícios precisam de reforço?

Não, isso também tem um limite. Você pode dar uma olhada no GB150.3