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Como dimensionar projetos de pipe racks? ABCEM, 22/11/2021

 

O dimensionamento do pipe rack busca combinar economia e eficiência para estruturas com muitos quilômetros.

Os pipe racks são estruturas lineares de aço que sustentam tubulações em plantas industriais. Com elementos verticais e horizontais, esse tipo de estrutura costuma ter muitos quilômetros, armazenando e transportando gases e líquidos de forma permanente.

Normalmente, os pipe racks não têm passagens ou coberturas. Sua aplicação é voltada para refinarias, siderúrgicas, hidrelétricas, termoelétricas e operações de substâncias químicas.

Para indústrias com essas características, o pipe rack é a sustentação aérea mais vantajosa, tanto financeiramente quanto em termos de praticidade. Um exemplo de facilidade é que esse modelo permite a adaptação da estrutura depois de pronta.

Para superar grandes distâncias, a estrutura em pipe rack é formada por muitas peças iguais. Exatamente por isso, no momento de dimensionar um projeto, o engenheiro deve considerar a forma mais econômica de trabalhar com uma sustentação tão extensa e repetitiva. A estratégia de projeção deve incluir considerações sobre a segurança e funcionalidade da estrutura.

As condições de contorno, os carregamentos e a rigidez entre os perfis metálicos são pontos extremamente importantes para iniciar o projeto de pipe rack. Há, também, uma preocupação especial com o tensionamento da estrutura, já que esse tipo de sustentação tende a apresentar instabilidade lateral. No projeto, entram os cálculos de instalação e montagem do pipe rack.

Sistema estrutural e normas técnicas para pipe racks

A projeção do pipe rack é pensada a partir de dois sistemas estruturais: aporticado e articulado. Esses sistemas são classificados de acordo com a direção em que são estabelecidos. O aporticado abrange os elementos transversais da estrutura, e o articulado diz respeito à ligação entre os itens da sustentação.

Por meio desses sistemas, é possível mapear toda a carga que será atribuída aos pipe racks. A divisão de cargas é feita entre ações permanentes e ações variáveis.

As permanentes são aquelas decorrentes do próprio peso da sustentação e tudo o que está atrelado a ela, levando em conta os efeitos do vento, temperatura e sobrecarga. Já as ações variáveis têm a ver com os deslocamentos de apoio e falhas geométricas.

Existem normas da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) que regulam a aplicação dos elementos estruturais do pipe rack. Parte dessas regras é voltada para todo o tipo de estrutura metálica com aplicação industrial. Para os pipe racks, há a norma 8800:2008, que institui a resistência ideal para as estruturas de pipe rack.

Todos esses pontos precisam ser avaliados e revisados junto ao projetista do pipe rack, levando em conta todas as ações que vão interagir com a sustentação.

Para 2022, a ABCEM preparou dois cursos sobre construções metálicas, entre eles, um módulo inteiro sobre pipe racks. Os conteúdos serão ministrados pelo engenheiro de Produção, engenheiro Civil e sócio-fundador da Engeduca Educação Superior, Alexandre Vasconcellos. Os encontros são todos online e acontecem nos dias 2, 4, 9 e 11 de fevereiro (coberturas metálicas) e 9, 11, 16 e 18 de março (pipe racks). Faça sua inscrição agora mesmo!


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