TCC MARLA

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FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO DE PIRACICABA
ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Engenharia Civil
Estudo de Caso Para a Contribuição Na Prevenção de Defeitos Estéticos e Estruturais de Reservatórios Metálicos 
 
 
 Marla Fanaro – RA: 201200265
 Orientador: Profº Jose Antonio Vargas Bazan
Piracicaba, SP
Dezembro de 2017
FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO DE PIRACICABA
ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA
Engenharia Civil
 
Estudo de Caso Para a Contribuição Na Prevenção de Defeitos Estéticos e Estruturais de Reservatórios Metálicos 
 
 Autora: Marla Fanaro – RA: 201200265
 Orientador: Profº. Jose Antonio Vargas Bazan
Trabalho de conclusão de curso apresentado a banca examinadora do Curso de Engenharia Civil da EEP como parte dos requisitos para obtenção do Grau de Bacharel em Engenharia Civil.
 Piracicaba, SP
Dezembro de 2017
RESUMO
Nos últimos anos, a preferência pela utilização de reservatórios metálicos ou invés de reservatórios de concreto ou de fibra de vidro por exemplo, aumentou de uma forma muito rápida. Isso estimulou o surgimento de várias indústrias de uma forma muito acelerada também o que acarretou em uma diminuição da qualidade dos produtos oferecido e na diminuição da garantia real desses reservatórios, pois com o aumento acelerado da produção o controle de qualidade foi deixado de lado e para um ganho maior, muitas empresas também deixam de construir os reservatórios de acordo com as normativas, o que acaba gerando grandes riscos de possíveis acidentes tanto no transporte do reservatório, como depois que o mesmo já foi instalado, prejudicando assim os moradores que se beneficiam da sua instalação. Causando maior custo para a substituição do reservatório ou manutenção do mesmo fora do prazo normalmente estipulado para a estrutura. 
Logo a intenção desse trabalho é evidenciar os procedimentos normativos que regem o dimensionamento e construção dos reservatórios desde a concepção do mesmo até a entrega e içamento, que devem ser seguidos para a fabricação desses reservatórios metálicos afim de que não ocorra oxidações e patologias antes dos prazos previstos nas normas. Também foi feito um estudo de caso, comparando-se o que foi pedido em projeto com o que foi executado no reservatório e as possíveis soluções para tais patologias observadas.
Palavras-chave: Armazenamento de Água, Reservatório Metálico, Caixa d’água metálica.
DEDICATÓRIA
Dedico primeiramente a Deus, que me possibilitou chegar à essa etapa do curso. 
Em seguida gostaria de dedicar o mesmo trabalho aos meus pais que me apoiaram muito em toda a trajetória desse curso, em tudo o que precisei.
Por fim gostaria de dedicar esse trabalho ao diretor da fábrica onde trabalho, Evaldo F. Blechior, que me proporcionou os conhecimentos adquiridos nessa área.
AGRADECIMENTOS
A todos os meus amigos, familiares e colegas de classe que me apoiaram e me incentivaram de uma forma ou de outra.
Aos professores do curso de graduação de Engenharia Civil que foram atenciosos e que colaboraram muito para a minha formação.
Ao profissional da área Paulo César Gudeli, o qual foi muito prestativo me ajudando no que precisei sobre fotos ou informações dos serviços.
LISTA DE FIGURAS
Figura 01: As Três primeiras caixas do Brasil.....................................................14
Figura 02: Placa de Identificação das caixas......................................................15
Figura 03: Modelo da Primeira Caixa D’água Fabricada no Brasil.....................16
Figura 04: Esquema de Terminologias dos Reservatórios.................................17
Figura 05: Reservatório Modelo Tubular............................................................17
Figura 06: Detalhe dos Acessórios do Reservatório...........................................18
Figura 07: Reservatório Modelo Cilíndrico Fundo Apoiado................................18
Figura 08: Reservatório Modelo Cilíndrico Fundo Cônico...................................19
 Figura 09: Detalhe dos Acessórios do Reservatório Cilíndrico Fundo Cônico....19
Figura 10: Reservatório Modelo Taça Água na Coluna......................................20
Figura 11: Detalhe dos Acessórios do Reservatório Taça Água na Coluna.......20
Figura 12: Reservatório Modelo Taça Coluna Seca...........................................21
Figura 13: Detalhe dos Acessórios do Reservatório Taça Coluna Seca............21
Figura 14: Modelo Teto Fixo...............................................................................22
Figura 15: Modelo Teto Auto Portante................................................................23
Figura 16: Modelo Teto Suportado.....................................................................23
Figura 17: Modelo Teto Cônico...........................................................................24
Figura 18: Modelo Teto Curvo ou Esférico.........................................................24
Figura 19: Modelo Teto em Gomos....................................................................25
Figura 20: Modelo Teto Móvel............................................................................25
Figura 21: Modelo Teto Flutuante......................................................................26
Figura 22: Teto Fixo Auto Portante....................................................................26 
Figura 23:Teto Fixo Suportado...........................................................................26 
Figura 24: Chapas de aço carbono de diversas espessuras.............................27
Figura 25: Esquema de Perfis I e H.....................................................................29
Figura 26: Esquema de Perfil C.........................................................................29
Figura 27: Esquema de Perfil L..........................................................................30
Figura 28: flange sobreposto..............................................................................31 
Figura 29: flange de pescoço.............................................................................31
Figura 30:flange roscado....................................................................................31
 
Figura 31:flange de encaixe...............................................................................31
Figura 32:flange solto.........................................................................................31 
 
Figura 33: flange cego........................................................................................31
Figura 34: Rosca Tipo Padrão Americano..........................................................32
Figura 35: Rosca Tipo Padrão Métrica...............................................................32
Figura 36: Gráfico das isopletas da velocidade básica, no Brasil com intervalos de 5 m/s..............................................................................................................48
Figura 37: Área da junção disponível do costado-teto.......................................53
Figura 38: Distribuição das Chapas Anulares....................................................62
Figura 39: Rebaixo nas juntas sobrepostas das chapas do fundo sob o costado do tanque...........................................................................................................63
Figura 40: Disposição das Chapas do Fundo do Tanque..................................63Figura 41: Solda das Chapas do Costado.........................................................64
Figura 42: Exemplificação da montagem e solda do costado............................64
Figura 43: Base para chumbadores....................................................................69
Figura 44: Tanques Acessórios de Terminologia...............................................70
Figura 45: Porta de limpeza para costado..........................................................72 
Figura 46: Coeficiente K1 e K2...........................................................................73
Figura 47: Boca de inspeção no costado............................................................73
Figura 48: Gabarito dos ângulos usuais para construção de escadas...............76
Figura 49: Construção de escadas....................................................................77
Figura 50: Construção de escadas....................................................................77
Figura 51: Construção de escadas marinheiro..................................................78
Figura 52: Detalhe escada marinheiro e guarda corpo......................................79
 
Figura 53: Detalhe escada marinheiro e guarda corpo – vista de baixo.............79
Figura 54: Padrões de graus de superfícies.......................................................81
Figura 55: Padrões de limpeza de superfícies....................................................83
Figura 56: Reservatório Antes x depois da pintura.............................................84
Figura 57: Reservatório Antes x depois da pintura..............................................86
Figura 58 Laudo de Vistoria em Reservatório Metálico......................................87
Figura 59: Laudo de Vistoria em Reservatório Metálico......................................88
Figura 60: Laudo de Vistoria em Reservatório Metálico......................................89
Figura 61: Detalhe do trabalho executado parte interna.....................................90
Figura 62: Reforma dos degraus da escada interna..........................................90
Figura 63: Reforma na flange de acoplamento interna......................................91
Figura 64: Detalhe das vigas de acoplamento da célula.....................................91
Figura 65: Detalhe das vigas de acoplamento...................................................92
Figura 66: Detalhe da escada e guarda corpo da parte externa..........................92
Figura 67: Vista geral do reservatório – detalhe da pintura externa....................93
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 Chapas grosas e chapas finas..........................................................27 
Tabela 02 Espessura nominal mínima para espessura do costado................33 
Tabela 03 – Reforço da borda intermediária do costado...................................49
 
Tabela 04 – Reforço da borda superior do costado...........................................50 
Tabela 05 – Espessura das chapas anulares....................................................62
Tabela 06 – Distribuição das pressões externas em edificações cilíndricas de seção circular.....................................................................................................67 
Tabela 07: Dimensão em polegadas - Base para chumbadores.......................69
 
Tabela 08: Espessura da tampa e dos flanges das bocas de visita do costado..............................................................................................................74
Tabela 09: Boca de visita do costado................................................................74
Tabela 10: Flange dos bocais do costado.........................................................75
Tabela 11 – Graus de limpezas de superfícies metálicas.................................82
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas 
CREA – Conselho Regional de Engenharia e Agronomia 
m³ - metro cúbico 
mm - milímetro 
NBR – Norma Brasileira 
Kgf/cm² – Quilograma força por centímetro quadrado
SUMÁRIO
RESUMO 	iii
LISTA DE FIGURAS 	iv,vi LISTA DE TABELAS.	ix
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS.	x
1 INTRODUÇÃO 	13
2 Objetivos 	13
2.1 Objetivo geral	13
2.2 Objetivos específicos 	14
3 JUSTIFICATIVA 	14
4 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 	14
4.1 História da Caixa d’água Metálica	14
4.2 Classificação das Caixas d’água 	16
4.2.1 Classificação quanto à forma 	17
4.2.2 Classificação quanto ao teto 	22
4.3 Materiais de Fabricação 	26
4.3.1 Chapas	26
4.3.2 Classificação das Chapas 	27
4.3.3 Classificação quanto à borda	27
4.3.4 Classificação quanto à espessura 	28
4.3.5 Perfis Estruturais	28
4.3.6 Alguns Materiais para Perfis Estruturais	28
4.3.7 Perfis Laminados	29
4.3.8 Tubos e Flanges	30
4.3.9 Parafusos e Porcas	31
4.4 Desenvolvimento 	32
4.4.1 Determinação do Material Adequado à Fabricação	33
4.4.2 Dimensionamento do Costado	33
4.4.3 Necessidade de Anel de Contraventamento Intermediário	48
4.4.4 Dimensionamento dos Tetos	50
4.4.5 Dimensionamento do Fundo	61
4.5 Dimensionamento dos Chumbadores e Base para os Chumbadores 	65
4.6 Acessórios do Reservatório 	70
4.7 Acabamento 	81
4.7.1 Revestimento Interno	83
4.7.2 Revestimento Externo	83
5 MÉTODO DE PESQUISA 	84
5.1. Fluxograma da pesquisa	85
6 ESTUDOS DE CASO	85
6.1 Características do objeto do estudo de caso	85
7 CONCLUSÃO	93
8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	95
1 INTRODUÇÃO
Nosso corpo humano é constituído de 70% de água, logo esse líquido é muito importante para a manutenção de todo o nosso sistema biológico.
Mas a água percorre um longo caminho até chegar ao nosso consumo direto, ou seja, até nossas residências esse processo consiste do transporte do líquido até a manutenção da qualidade do mesmo.
Depois de todos os tratamentos da água que são feitos pelas companhias de saneamento e esgoto tais como: pré-cloração, pré-alcalinização, coagulação, floculação, decantação, filtração, pós-alcalinização, desinfecção e fluoretação, o líquido é armazenado em reservatórios, que podem ser metálicos ou de concreto, posteriormente essa água é destinada à população que também armazenam a mesma em reservatórios de água, muitas vezes de fibra de vidro ou metálico.
Por esse líquido ser tão importante a saúde humana é que ele deve ser armazenado em reservatórios que garantam a qualidade dessa água e que também sejam resistentes estruturalmente, para que as pessoas não tenham que trocar periodicamente os reservatórios, gerando mais custos, uma vez que reservatórios metálicos de boa qualidade possuem um preço elevado para que sejam trocados periodicamente.
2. OBJETIVOS
O objetivo deste trabalho é dar uma visão geral sobre os procedimentos corretos na fabricação de reservatórios metálicos para armazenamento de água potável, devido a sua grande importância frente aos inúmeros problemas provocados pelo não seguimento das normas na construção dessas caixas d’água. Por isso será descrito neste trabalho os tipos, as causas e as soluções adotadas para cada problema.
2.1 OBJETIVO GERAL
Dar ênfase ao método correto de fabricação de tanques metálicos para armazenamento de água potável, segundo as normas e fazer um comparativo de qualidade e também de durabilidade da estrutura, o quanto a mesma pode suportar se for fabricada de forma correta.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Demonstrar as patologias encontradas em reservatórios trabalhados na região do Estado de São Paulo, demonstrar o porque dessas patologias terem aparecido antes do tempo esperado e também o que poderia ter sido feito para a durabilidade do reservatório ser maior.
3. JUSTIFICATIVA
O motivo da realização desse trabalho é esclarecer melhor sobre o processo de fabricação da caixa d’água metálica e como a mesma pode ter uma durabilidade maior para quem compra esse produto. Quais são os materiais utilizados e os certificados de garantia dos materiaiscomo tintas e chapas também são muito importantes o consumidor possuir além de uma ART do engenheiro responsável pela fabricação desse reservatório, item que também serve de garantia do produto.
4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4.1 – História da Caixa D’Água Metálica
(Ivo Feitosa Filho, 2007) As primeiras caixas d’água que vieram para o Brasil estão localizadas na avenida Carlos Gomes com Avenida Rogério Weber, no bairro Caiari na cidade capital de Porto Velho, no estado de Rondônia.
Foram desenhadas e construídas pela Chicago Bridge & Iron Works, de Chicago Estados Unidos. Esses dados estão descritos na placa de ferro de cada uma delas como seguem na foto abaixo:
 Figura 01: As Três primeiras caixas do Brasil
 Fonte [portal G1/ 2014]
 
 Figura 02: Placa de Identificação das caixas
 Fonte [portal G1/ 2014]
(Ivo Feitosa Filho, 2007). As mesmas vieram para o Brasil no início do Século XX para servirem as obras da estrada de ferro Madeira Mamoré e à população da época que estavam construindo a estrada em questão.
Atualmente essas caixas d’água estão no local para visitação e fazem parte da história da construção da ferrovia e também do Brasil.
Nessa época os reservatórios eram construídos fora do país e importados, porém esse processo se tornou muito custoso, pois as chapas metálicas que eram utilizadas nos reservatórios eram muito grossas e eram unidas por rebites batidos a mão.
Por isso iniciou-se a construção de reservatórios metálicos aqui no Brasil lá pela década de 50, as caixas eram feitas de aço carbono, mas apenas no modelo chamado de torre de água, como segue na figura a segui:
Figura 03: Modelo da Primeira Caixa D’água Fabricada no Brasil
 Fonte [portal G1/ 2014]
Com a modernização dos sistemas construtivos e com o aumento da necessidade da população, várias empresas começaram a fabricar caixas d´água com volumes maiores e com outros modelos também.
4.2 – CLASSIFICAÇÃO DAS CAIXAS D’ÁGUA
(Alexandre Bevilacqua, 2011). As áreas de saneamento e engenharia hidráulica tiveram muitos avanços a partir da década de 1970, com esses avanços e o aumento populacional, surgiu-se a necessidade de modificação das formas das caixas d’água metálicas, para que as mesmas se adequassem melhor à paisagem e as necessidades do consumidor, por isso surgiram outros modelos tais como:
Tubular
Cilíndrico Fundo Apoiado
Cilíndrico Fundo Cônico
Taça Água na Coluna
Taça Coluna Seca
Estruturalmente os reservatórios metálicos são constituídos por fundo, costado e teto mais os acessórios, conforme esquema abaixo:
Figura 04: Esquema de Terminologias dos Reservatórios
Fonte [NBR 7821/83 – pág.4] 
 
4.2.1 – CLASSIFICAÇÃO QUANTO A FORMA
(Alexandre Bevilacqua, 2011). Comercialmente foram desenvolvidos esses tipos de reservatórios a fim de proporcionar economia e se adequarem ao ambiente em que serão inseridos, os modelos que estão disponíveis no mercado são:
Reservatório Tubular; Nesse modelo de reservatório a altura manométrica é considerável devido ao índice de esbeltes da peça, ou seja, são estruturas altas e de diâmetros menores como ilustrado abaixo:
Figura 05: Reservatório Modelo Tubular
 Fonte – empresa CDA Metálica
 Figura 06: Detalhe dos Acessórios do Reservatório
 Fonte – empresa CDA Metálica
Para esse modelo, os volumes mais utilizados são entre 3.000 mil litros e 400.000 mil litros de água para fins de consumo, reservas de incêndio e etc.
É mais indicado quando houver a necessidade de divisões internas ou casa de máquinas dentro do reservatório.
Reservatório Cilíndrico Fundo Apoiado; Sua principal característica é o diâmetro do reservatório ser mais largo e sua altura mais baixa conforme figura abaixo:
 Figura 07: Reservatório Modelo Cilíndrico Fundo Apoiado
 Fonte – empresa CDA Metálica
Esse tipo de estrutura tem que ser montada no local de sua instalação, a mesma é transportada em partes pois sua largura geralmente ultrapassa os 4 metros de diâmetro, por isso é mais viável monta-lo “in loco” por questões de custo e logística de transporte. Essa estrutura armazena em média de 15.000 mil litros a 10.000.000 milhões de litros 
Reservatório Cilíndrico Fundo Cônico; O nome do produto faz jus a sua estrutura, o fundo cônico desse modelo de reservatório é o que diferencia do modelo citado anteriormente, conforme segue figura abaixo:
 Figura 08: Reservatório Modelo Cilíndrico Fundo Cônico
 Fonte – empresa CDA Metálica
 Figura 09: Detalhe dos Acessórios do Reservatório Cilíndrico Fundo Cônico
 Fonte – empresa CDA Metálica
Esse modelo traz benefícios quanto a limpeza, devido ao seu fundo cônico as impurezas da água decantam no fundo do cone do reservatório, onde é instalado um dreno que ao aberto libera todo esse resíduo acumulado.
Esse reservatório por possuir saída na base do mesmo também dependerá de altura geográfica na instalação ou recalque para maior pressão na rede.
Taça Água na Coluna: Reservatório em formato taça onde a coluna sobe e expande a cabeça conforme figura a seguir:
Figura 10: Reservatório Modelo Taça Água na Coluna
 Fonte – empresa CDA Metálica
Figura 11: Detalhe dos Acessórios do Reservatório Taça Água na Coluna
 Fonte – empresa CDA Metálica
Esse reservatório proporciona a estética do formato, porém sem a vantagem de toda a pressão hídrica adquirida com o modelo coluna seca. Isso porque a saída da água fica no pé da coluna (base), onde se faz necessário a reposição manométrica para que haja maior pressão, muitas vezes se faz necessário o uso de recalque para uma pressão satisfatória.
Taça Coluna Seca: Possui o formato parecido com o modelo anterior, no entanto a coluna do reservatório é mais fina pois não há volume de água na mesma, conforme figura a seguir:
 Figura 12: Reservatório Modelo Taça Coluna Seca
 Fonte – empresa CDA Metálica
 
Figura 13: Detalhe dos Acessórios do Reservatório Taça Coluna Seca
 Fonte – empresa CDA Metálica
Esse tipo de reservatório proporciona maior pressão na rede, devido a saída de água ser na base do cone (cabeça)
A pressão da água adquirida nesse reservatório é denominada a partir da altura da coluna escolhida já que a mesma descerá por gravidade proporcionando a capitação total do volume de água reservado.
4.2.2 – CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TETO
Segundo a Norma Brasileira NBR 7821 “Tanques Soldados para Armazenamento de Petróleo e Derivados” da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT, os reservatórios metálicos se classificam pelo tipo de teto e a estruturação dos mesmos
A norma API 650 / 2004 do American Petroliun Institute também rege da mesma forma a classificação dos tanques.
Essas normas ditam como deve ser feita a escolha do tipo do reservatório, material a ser usado, como ser montado, soldado e pintado.
Teto Fixo: São tanques cilíndricos verticais cujos tetos são fixos a parte superior do seu costado conforme figura abaixo:
 Figura 14: Modelo Teto Fixo
 Fonte: [Revista Monitoramento e Controle de Processo.
 Gonçalves,Marcelo Giglio – Rio de Janeiro; Petrobras: SENAI/DN,2003.- pág.86]
Esses reservatórios de teto fixo podem ainda ser classificados em: auto-portantes ou suportados. 
Auto-portantes: são apoiados exclusivamente à periferia dos costados. 
 Figura 15: Modelo Teto Auto Portante
Fonte: [Revista Monitoramento e Controle de Processo.
Gonçalves,Marcelo Giglio – Rio de Janeiro; Petrobras: SENAI/DN,2003.- pág.86]
Suportados: sãoapoiados numa estrutura em perfis metálicos soldados com o intuito de dar-lhe estabilidade. 
 
 Figura 16: Modelo Teto Suportado
Fonte: [Apostila CM-Engenheiro de Tubulação – Engº.Palmerino Macedo S.Filho]
Teto cônico: apresenta a forma de um cone reto. 
 Figura 17: Modelo Teto Cônico
 Fonte - [Apostila de Aplicação e Inspeção de Tanques Combustível – PUC –Rio, pág.131]
 
Teto esférico ou curvo (forma aproximada de uma calota esférica) 
 Figura 18: Modelo Teto Curvo ou Esférico
 Fonte – [Apostila de Aplicação e Inspeção de Tanques Combustível – PUC –Rio, pág.131]
Teto em gomos (constituído de tal forma que qualquer seção horizontal seja um polígono regular). 
Figura 19: Modelo Teto em Gomos
Fonte – [Apostila de Aplicação e Inspeção de Tanques Combustível – PUC –Rio, pág.132]
Tanque de teto móvel: no seu interior existe uma câmara de vapor cuja pressão é responsável pela movimentação do teto, o qual possui uma selagem entre o costado e o teto. São os chamados gasômetros. 
 
 
 Figura 20: Modelo Teto Móvel
 Fonte: [Revista Monitoramento e Controle de Processo. Gonçalves, Marcelo Giglio – Rio de Janeiro; Petrobras: SENAI/DN,2003.]
Tanque de teto flutuante: teto flutua sobre a superfície do líquido, acompanhando sua movimentação. A perda por evaporação nesse tipo de tanque é bem menor do que no teto fixo, no entanto seu custo é maior do que o tanque de teto fixo. 
 Figura 21: Modelo Teto Flutuante
 Fonte: [ Apostila CM-Engenheiro de Tubulação Engº.Palmerino Macedo S.Filho]
Figura 22: Teto Fixo Auto Portante Figura 23:Teto Fixo Suportado 
 
 Fonte: [ Apostila CM-Engenheiro de Tubulação Engº.Palmerino Macedo S.Filho] 
4.3 – MATERIAIS DE FABRICAÇÃO:
Segundo NBR 7821 e a norma API 650, dado ao domínio da tecnologia da fabricação e de controle de deterioração usa-se o aço carbono como principal material de fabricação de tanques de armazenamento.
Os acessórios que compõem a estrutura do reservatório são de aço laminado.
4.3.1 – Chapas:
As chapas são produtos laminados, nos quais duas dimensões, a espessura, é muito menor que as outras duas, largura e comprimento. Para a fabricação de tanques que armazenam água as chapas mais utilizadas são nas dimensões de largura 1200mm por 3000mm de comprimento pelas espessuras determinas conforme NBR 7821.
 Figura 24: Chapas de aço carbono de diversas espessuras
 Fonte: [ Apostila CM-Engenheiro de Tubulação Engº.Palmerino Macedo S.Filho]
4.3.2 – Classificação das chapas;
 As chapas se dividem nas duas categorias: 
Chapas grossas: de espessura superior a 5,0 mm. 
Chapas finas: fabricadas a frio e a quente conforme tabela 1. 
 
Tabela 01 Chapas grosas e chapas finas 
 
	Chapas 
	Fabricação 
	Espessuras 
	Utilização em Construção 
	Grossas 
	A quente 
	>5,0 mm 
	Estruturas metálicas em geral 
	Finas 
	A quente 
	1,2-5,0 mm 
	Perfis de chapas dobradas 
	Finas 
	A frio 
	0,3-2,65 mm 
	Acessórios de construção com calhas, rufos etc.. 
Fonte: [ Apostila CM-Engenheiro de Tubulação Engº.Palmerino Macedo S.Filho] 
 
4.3.3 – Quanto as bordas
 
Com bordas universais: apresentam bordas provenientes do processo de laminação. 
Com bordas aparadas: as bordas provenientes do processo de laminação são eliminadas por meio de um processo de aparamento lateral. São normalmente utilizadas em fundo e tetos pois as chapas do costado devem sofrer esquadrejamento em virtude das tolerâncias de montagem. 
 
4.3.4 – Quanto a espessura
Chapas finas: com espessura inferior a ¼”. São fabricadas com 1.500mm de largura e 6.000mm de comprimento. 
Chapas grossas: com espessura igual ou maior a ¼”. São fabricadas com 2.440mm de largura e 12.000mm de comprimento. 
Obs: Todas as chapas devem estar em conformidade com o item 2.2 da norma API 650. 
4.3.5 – Perfis estruturais
Os perfis estruturais podem ser utilizados como perfis mesmo ou vigas de aço tanto na indústria como na área civil. Eles possuem vários tipos de usos como cantoneiras, revestimentos, entre outros usos. Entre os mais utilizados podemos citar os perfis U, I, H e W. Para a fabricação desses perfis é necessário que se siga padrões de qualidade que englobam as medidas dos mesmos também, esses padrões são determinados por normas internacionais de fabricação.
4.3.6 – Alguns materiais para perfis estruturais
 
Dentre os aços estruturais o aço carbono é mais utilizado, principalmente na indústria. O mesmo depende da quantidade de carbono em sua química para atingir o grau de resistência necessário, esse tipo de aço possui um limite de escoamento entre 170 e 275 Mpa. O ASTM A36 é um aço típico deste grupo. 
 
 Os aços microligados (aços de alta resistência mecânica e baixa liga) utilizam materiais de liga junto ao carbono para que possam atingir resistências mecânicas maiores; o limite de escoamento para estes aços está situado entre 290 e 450 Mpa. Por exemplo o ASTM A572 Grau 50 e o A588 Grau K, produzidos pela Açominas. O aço ASTM A588 possui alta resistência à corrosão atmosférica (é um aço “patinável”), superior a dos aços carbono comuns. 
 
Obs.Mas para seleção do material, verificar se estão de acordo com a última edição de uma das especificações listadas no item 2.4 do API 650. 
4.3.7 – Perfis Laminados
 Os perfis laminados resultam em peças de grande qualidade estrutural, em forma de H, I, C, L.
 Os perfis H, I e C são produzidos em grupos, sendo as de cada grupo de altura h constante e largura das abas b variável. A variação da largura se obtém aumentando o espaço entre os rolos laminadores de maneira que a espessura da alma tem variação igual à da largura das abas como segue na figura abaixo:
Figura 25: Esquema de Perfis I e H
Fonte: Apostila Marau / 2010]
 Os perfis C são corretamente denominados perfis U conforme figura abaixo:
Figura 26: Esquema de Perfil C
Fonte: Apostila Marau / 2010]
Os perfis L (cantoneiras) são também fabricados com várias espessuras para cada dimensão de abas conforme figura abaixo:
Figura 27: Esquema de Perfil L
Fonte: Apostila Marau / 2010]
 
4.3.8 – Tubos e flanges
Tubo é um condutor fechado, oco, por vezes circular utilizados para escoamento e transporte de fluidos. Tubulação é um conjunto de tubos, conexões, válvulas e acessórios formando um sistema de condução de fluídos
 Flanges são peças distintas que são utilizadas para fazer ligação entre tubos, no caso de reservatórios seriam entre as conexões hidráulicas, onde é necessário uma rápida montagem e desmontagem das peças.
 
Cada ligação flangeada necessita de um jogo de parafusos e uma junta de vedação. São ligações feitas em todos os diâmetros para tubos de ferro fundido, aço carbono, aço liga, aço inox, plásticos e também em válvulas e acessórios de materiais não ferrosos. 
 
A norma DIN e a norma ASME / ANSI padronizam diversos tipos de flanges, para aço carbono, para aço inox, ferro fundido e materiais metálicos não ferrosos. Os flanges mais comuns são: 
Figura 28: flange sobreposto Figura 29: flange de pescoço
 
Fonte: Apostila Marau / 2010] Fonte: Apostila Marau / 2010]
Figura 30:flange roscado Figura 31:flange de encaixe
 
Fonte: Apostila Marau / 2010] Fonte: Apostila Marau / 2010]
Figura 32: flange solto Figura 33: flange cego. 
 
Fonte: Apostila Marau / 2010] Fonte: Apostila Marau / 2010]
4.3.9 – Parafusos e Porcas
 Os parafusos comuns têm numa dimensão uma cabeça quadrada ou sextavada e na outra parte uma rosca ou porca No Brasil utiliza-se com mais a rosca do tipo americano, embora o tipopadronizado seja a rosca métrica conforme figura abaixo. 
Figura 34: Rosca Tipo Padrão Americano
Fonte: [Apostila Dimensionamento de parafusos - Antenor Vicente da Silva / 2006]
Figura 35: Rosca Tipo Padrão Métrica
Fonte: [Apostila Dimensionamento de parafusos - Antenor Vicente da Silva / 2006]
 
4.4 – DESENVOLVIMENTO
Para que se faça o correto desenvolvimento e dimensionamento do reservatório metálico para armazenamento de água, deve-se seguir as seguintes normas da ABNT, NBR 7821 / 1983 – “Tanques soldados para armazenamento de petróleo e derivados” NBR 6123/1988 – “Forças devidas ao vento em edificações”. 
Essas normas regem os procedimentos corretos desde a escolha do material utilizado, cálculos dos anéis dos reservatórios, fundo, teto e acessórios também.
 
4.4.1 – Determinação do material adequado a fabricação
 Para determinar o material adequado para a aplicação, devemos obter primeiro as características do material a ser estocado determinamos. Sendo assim determinaremos o material a ser usado na construção do tanque, para tal utilizamos a norma API 650 
 
4.4.2 – Dimensionamento do costado
A espessura das chapas de cada um dos anéis do costado deve ser, em qualquer caso, o maior dos três valores seguintes: 
espessura calculada pela fórmula apresentada, em função da densidade do líquido a ser estocado, acrescida dá sobre espessura para corrosão, definida para cada anel, nos casos em que essa sobre espessura for indicada; 
 
espessura calculada pela mesma fórmula apresentada considerando-se a densidade do produto igual a um, sem o acréscimo da sobre espessura para corrosão; 
espessura mínima dada a seguir, em função do diâmetro do tanque; 
 
 
Tabela 2 - Espessura nominal mínima para espessura do costado 
 
 
Fonte: [NBR 7821/1983 – pág.10]
Calcular a espessura do primeiro anel 
Material = especificado conforme capítulo 4.4.1 desse manual. 
Tensão admissível de Projeto (Tp) = [Kgf/cm²] 
Tensão admissível de Teste (Tt) = [Kgf/cm²] 
Altura H = [m] 
Eficiência da solda (E) 
Densidade do liquido (G) 
Sobre espessura de Corrosão AS 
Espessura de Projeto
Calculo da espessura preliminar de projeto do 1° anel. 
Calculo da espessura de projeto do 1º anel
Conforme a norma NBR 7821/1983, e1=ep1 (deve-se utilizar o menor valor entre e1 e ep1)
Espessura de Teste:
Calculo da espessura preliminar de teste hidrostático do 1° anel.
Calculo da espessura de teste hidrostático do 1° anel.
Conforme a norma NBR 7821/1983, et=ept1 (deve-se utilizar o menor valor entre et e ept1) 
 
Dados do 1°anel: 
 
Espessura de projeto (selecionado entre e1 ou ep1) = [mm] 
Espessura para corrosão (ec1) = [mm] 
Espessura mínima (e1 ou ep1+ec) = [mm] 
Espessura comercial (ecom1.) = [mm] 
 
 
Calcular a espessura do segundo anel 
 
Material = especificado conforme capítulo 4.4.1 desse trabalho. 
Tensão admissível de Projeto (Tp) = [Kgf/cm²] 
Tensão admissível de Teste (Tt) = [Kgf/cm²] 
Altura H2 = [m] 
Eficiência da solda (E) Densidade do liquido (G) e1(espessura de projeto calculada do 1° anel) = [mm] h1 (largura da chapa do costado do 2° anel) = [mm] 
R (raio do tanque) = [mm] 
 
Calcular separadamente para o 2° anel o valor de y: 
Portanto: 
Adotar uma dessas condições quando Y estiver entre esses valores. 
E2 – espessura mínima do segundo anel (excluindo-se a sobre espessura para corrosão). 
Ep2a – espessura mínima do segundo anel, em mm; calculada de acordo com o processo de cálculo de um anel superior. 
Calculo da espessura preliminar de projeto do 2° anel.
 
 
Calculo da espessura preliminar de teste hidrostático do 2° anel. 
1° ciclo 
Calcular a Distância x, do ponto variável de projeto, de extremidade inferior do anel, usando o menor dos valores obtidos das três seguintes expressões: 
e2 (espessura preliminar de projeto) = [mm] e1 (espessura de projeto do anel inferior) = [mm] D = diâmetro nominal [m] 
Deve utilizar o menor valor entre [x1, x2 e x3] em metros. 
Calculo da espessura de projeto do 2° anel no 1° ciclo. 
 
2° ciclo 
 
Ao começar o 2° ciclo utilizar, e2(2°) = ep2(1°) 
e2(2°) (espessura preliminar de projeto do 2° ciclo) = [mm] e2(1°) (espessura de projeto do anel no 1° ciclo) = [mm] e1 (espessura de projeto do 1° anel) = [mm] 
 
Deve utilizar o menor valor entre [x1, x2 e x3] em metros. 
 
X = [m] 
3° ciclo 
Ao começar o 2° ciclo utilizar, e2(3°)=ep2(2°) 
 
e2(3°) (espessura preliminar de projeto do 3° ciclo) = [mm] e2(2°) (espessura de projeto do anel no 2° ciclo) = [mm] e1 (espessura de projeto do 1° anel) = [mm] 
x – o menor valor de x1, x2 e x3, em metros. 
= [m] 
ep2(3°) = [mm] 
 
ep2(3°) será utilizado como e2a no cálculo logo abaixo. 
 
Determinação de e2. 
 
Calcular separadamente para o 2° anel o valor de y: 
Adotar uma dessas condições quando Y estiver entre esses valores. 
E necessário repetir os passos descritos nos ciclos, tanto para condição de projeto quanto para a condição de teste hidrostático até que haja uma diferença pequena entre os valores calculados em sequência (normalmente três tentativas adicionais são suficientes). Passos repetitivos darão ideia mais exata da localização do ponto variável de projeto, para o anel em consideração e, consequentemente resultarão em uma espessura de costado mais precisa. 
 
 
Calcular a espessura do terceiro anel 
 
Material = especificado conforme capítulo 4.1 desse manual. 
Tensão admissível de Projeto (Tp) = [Mpa] 
Tensão admissível de Teste (Tt) = [Mpa] 
Altura H3 = [m] 
Eficiência da solda (E) Densidade do liquido (G) e2(espessura de projeto calculada do 2° anel) = [mm] h1 (largura da chapa do costado do 3° anel) = [mm] 
R (raio do tanque) = [mm] 
 
Calcular separadamente para o 3° anel o valor de y: 
Adotar uma dessas condições quando Y estiver entre esses valores. 
E2-espessura mínima do segundo anel (excluindo-se a sobre espessura para corrosão). 
E3a-espessura mínima do segundo anel, em mm; calculada de acordo com o processo de cálculo de um anel superior. 
Calculo da espessura preliminar de projeto do 3° anel. 
Calculo da espessura preliminar de teste hidrostático do 3° anel.
1° ciclo 
 
Calcular a Distância x, do ponto variável de projeto, de extremidade inferior do anel, usando o menor dos valores obtidos das três seguintes expressões: 
e3 (espessura preliminar de projeto) = [mm] e2 (espessura de projeto do anel inferior) = mm] D = diâmetro nominal [m] 
Deve utilizar o menor valor entre [x1, x2 e x3] em metros. 
Calculo da espessura de projeto do 3° anel no 1° ciclo. 
2° ciclo 
 
Ao começar o 2° ciclo utilizar, e3(2°) =ep3(1°) 
e3(2°) (espessura preliminar de projeto do 3° ciclo) = [mm] e3(1°) (espessura de projeto do anel no 2° ciclo) = [mm] e2 (espessura de projeto do 2° anel) = [mm] 
Deve utilizar o menor valor entre [x1, x2 e x3] em metros. 
X = [m] 
3° ciclo 
 
Ao começar o 2° ciclo utilizar, e3(3°) = ep3(2°) 
e3(3°) (espessura preliminar de projeto do 3° ciclo) = [mm] e3(2°) (espessura de projeto do anel no 2° ciclo) = [mm] e2 (espessura de projeto do 2° anel) = [mm]
 
 x – o menor valor de x1, x2 e x3, em metros. 
ep3(3°) será utilizado como e3a no cálculo logo abaixo. 
 
Determinação de e3. 
 
Calcular separadamente para o 3° anel o valor de y: 
Adotar uma dessas condições quando Y estiver entre esses valores. 
 
E necessário repetir os passos descritos nos ciclos, tanto para condição de projeto quanto para a condição de teste hidrostático até que haja uma diferença pequena entre os valores calculados em sequência (normalmente três tentativas adicionais são suficientes).
 
Passos repetitivos darão ideia mais exata da localização do ponto variável de projeto, para o anel em consideração e, consequentemente resultarão em uma espessura de costado mais precisa. 
 
 
Calcular a espessura do quarto anelMaterial = especificado conforme capítulo 4.4.1 desse manual. 
Tensão admissível de Projeto (Tp) = [Kgf/cm²] 
Tensão admissível de Teste (Tt) = [Kgf/cm²] 
Altura H4 = [m] 
Eficiência da solda (E) Densidade do liquido (G) 
e3(espessura calculada do 3° anel) = [mm] h3 (largura da chapa do costado do 4° anel) = [mm] 
R (raio do tanque) = [mm] 
 
Calcular separadamente para o 3° anel o valor de y: 
Adotar uma dessas condições quando Y estiver entre esses valores. 
 
E3-espessura mínima do terceiro anel (excluindo-se a sobre espessura para corrosão). 
Ep4a-espessura mínima do quarto anel, em mm; calculada de acordo com o processo de cálculo de um anel superior. 
 
Calculo da espessura preliminar de projeto do 4° anel. 
1° ciclo 
 
Calcular a Distância x, do ponto variável de projeto, de extremidade inferior do anel, usando o menor dos valores obtidos das três seguintes expressões: 
 
Deve utilizar o menor valor entre [x1, x2 e x3] em metros. 
Calculo da espessura de projeto do 4° anel no 1° ciclo. 
2° ciclo 
 
Ao começar o 2° ciclo utilizar, e4(2°) =ep4(1°) 
e4(2°) (espessura preliminar de projeto do 2° ciclo) = [mm] e4(1°) (espessura de projeto do anel no 1° ciclo) = [mm] e3 (espessura de projeto do 3° anel) = [mm] 
Deve utilizar o menor valor entre [x1, x2 e x3] em metros. 
 
X = [m] 
3° ciclo 
 
Ao começar o 3° ciclo utilizar, e4(3°) =ep4(2°) 
 
e4(3°) (espessura preliminar de projeto do 3° ciclo) = [mm] e4(2°) (espessura de projeto do anel no 2° ciclo) = [mm] e3 (espessura de projeto do 3° anel) = [mm] 
x – o menor valor de x1, x2 e x3, em metros. 
 
= [m] 
ep4(3°) será utilizado como e4a no cálculo logo abaixo. 
 
Determinação de e3. 
 
Calcular separadamente para o 4° anel o valor de y: 
 
Adotar uma dessas condições quando Y estiver entre esses valores. 
 
E necessário repetir os passos descritos nos ciclos, tanto para condição de projeto quanto para a condição de teste hidrostático até que haja uma diferença pequena entre os valores calculados em sequência (normalmente três tentativas adicionais são suficientes). Passos repetitivos darão idéia mais exata da localização do ponto variável de projeto, para o anel em consideração e, consequentemente resultarão em uma espessura de costado mais precisa. 
 
 
4.4.3 – Verificação da necessidade de anel de contraventamento intermediário
Conforme Norma NBR 7821 
Diâmetro nominal do tanque (Ø) – [m] 
Velocidade do vento, conforme norma NBR 6120 (Vo) – [Km/h] 
 Figura 36 – Gráfico das isopletas da velocidade básica, no Brasil com intervalos de 5 m/s
 
 
 Fonte – [ NBR 6123/88 – Autor Ivo José Padaratz
Distância Vertical entre o anel intermediário de contraventamento e a cantoneira de topo do costado, ou entre o anel de contraventamento intermediário e o de contraventamento superior nos tanques sem teto (H) – [m] 
(Ø) – [m] 
 
(Vo) – [Km/h] 
 
(H1) – [m] 
(W) – [m] (largura do 1° anel) 
 
(em) – [mm] (espessura media na altura H) 
 
Máxima altura sem anel de contraventamento 
 
Obs.Quando H1 for maior que W, não a necessidade de anel intermediário. Caso contrário será necessário calcular o anel intermediário. Conforme calculo logo abaixo. 
 
Módulo de resistência requerida do anel de reforço intermediária 
. 
 
 Tabela 03 – Reforço da borda intermediária do costado 
	Diâmetro do Tanque (m) 
	Anel de Reforço 
	Di ≤ 20 
	100 x 65 x 8 mm 
	
	125 x 75 x 8 mm 
	
	150 x 90 x 10 mm 
	48 < D 
	250 x 100 x 12 mm 
 Fonte: [NBR 7821/1983 – pág.10]
Dimensionamento do anel de contraventamento superior. 
Diâmetro nominal do tanque (Ø) – [m] 
Velocidade do vento, conforme norma NBR 6120 (Vo) – [Km/h] 
 
Altura do tanque, incluindo qualquer projeção acima da altura máxima de enchimento como, por exemplo, chapas guias para tetos flutuantes (H2) = [m] 
 
 
Módulo de resistência requerida do anel de reforço superior 
Tabela 04 – Reforço da borda superior do costado 
 
Fonte [NBR 7821/1983 – pág.11] 
4.4.4 – Dimensionamento dos tetos 
 
O dimensionamento do teto deve ser levar em consideração algumas informações importantes. 
 
Todos os tetos e suas estruturas de apoio devem ser projetados para suportar sua carga morta mais a carga viva uniforme não inferior a 60 Kg/m² de área projetada; 
 
A chapas do teto devem ter uma espessura mínima de 4,7 mm; uma espessura maior pode ser necessária para tanques de teto autoportantes; a sobre espessura para corrosão para chapas de tanques com tetos autoportantes deve ser adicionado à espessura calculada; 
 
Coluna para o teto poderão ser utilizados perfis estruturais ou tubo de aço. Devem-se instalar guia de fixação no fundo do tanque para evitar qualquer movimento lateral da base das colunas. Todos os membros estruturais devem tem uma medida de espessura igual ou superior a 4,4 mm. As chapas do teto devem ser unidas à cantoneira superior do tanque com uma solda de ângulo contínua no lado superior. A solda contínua entre as chapas do teto e a cantoneira não pode exceder 5 mm. 
As vigas radiais devem ser espaçadas de forma que, o anel mais externo, seus centros não estejam espaçados de mais do 2,5 m, medidos ao longo da circunferência do tanque, o espaçamento nos anéis internos não deve ser maior do que 2,2 m; 
 
Teto cônico auto suportados, todas as emendas das chapas do teto devem ser feitas por intermédio de cordões contínuos de soldas em ângulo, feitos apenas pela face superior e com dimensão igual à espessura das chapas que estão sendo soldadas; 
A declividade dos tetos cônicos suportados deverá ser de 1:15, a menos que um valor seja especificado pelo comprador; 
Nos tetos com declividade superior a 1:6, ou em que a ligação das chapas do teto com a cantoneira de topo seja feita com solda com dimensão maior do que 5 mm, devem ser colocados respiros de emergência apropriados; 
 
Dimensionamento dos tetos auto-suportados (cônico autoportante) 
Conforme API 650, seção 3.10.5 
 
Os tetos cônicos auto-suportados devem satisfazer os seguintes requisitos, correspondente a uma sobrecarga de 60 Kgf/m². 
O ângulo θ da geratriz do cone com a horizontal será: 
O ângulo θ mínimo = 10° 
O ângulo θ máximo = 37° 
 
Cargas 
 
Carga viva (CV) = [Kgf/m²] 
Carga morta (CC) = [Kg/m²] 
Carga devido ao vácuo = [Kgf/m²] 
Carga devido a isolamento = [Kgf/m²] 
Carga Total (CT) = [Kpa] 
 
Cálculo da espessura do teto 
 
Diâmetro interno = [m] 
Carga total (CT) = [Kpa] 
A espessura (e) nunca poderá ser inferior a 4,75 mm e a espessura (e) máxima será 12,7 mm. 
 
Geometria da junção costado-teto 
Área da junção disponível
	Wh = [mm] – (adotado) 
	Wh = [mm] – (calculado) 
	th = [mm] – (adotado)
	 
	Wc = [mm] – (adotado) 
	Wc = [mm] – (calculado) 
	Perfil = (adotado) 
	 
	Ad = (do perfil adotado) [cm²] 
	 
Figura 37: Área da junção disponível do costado-teto
	 
 
 Fonte – [API 650/2004 – apêndice F] 
 
 
 Wc – 0⋅6	Rc⋅tc 	 
 Wc = [mm] 
 Raio interno do tanque (RC) = [m] 
 Espessura do costado (tc) = [mm] 
 Wh −	Rh⋅th 	 
 Wh =[mm] – máximo 304,8 mm (12”) 
 Raio interno do teto (Rh) = [m] 
 Espessura do teto (th) = [mm] 
 
Ad ≥ Ar (estará OK) 
Tensões admissíveis no teto com estrutura de suportes e autosuportadas 
Conforme NBR 7821/1983, apêndice 6.5.3. 
 
Todos os membros da estrutura devem ser dimensionado de forma que as tensões estáticas máximas não excedam: 
 
Tração: 
 
Perfis laminados, área líquida – 1400 Kgf/cm² 
Solda de penetração total em áreas de chapa mais finas – 1260 Kgf/cm² 
 
 
Compressão: 
 
Perfis laminados, com deflexão lateral restrita – 1400 Kgf/cm² 
Colunas, sobre a área da seção – Kgf/cm², 
 
para (L/r) menor ou igual a 120 
 
para (L/r) maior do que 120 ou menor ou igual a 131,7Para (L/r) maior do que 131,7 
Onde: 
 
L = comprimento da coluna entre apoios laterais (m) r = menor raio de giração da coluna (m) 
FS = fator de segurança = 
Y = 1,0 (para seções de perfis laminados ou seções tubulares com (e/R) igual ou maior que 0,015) 
(para seções tubulares com (e/R) menor que 0,015) 
 
e = espessura da seção tubular, mm; 6 mm, mínimo para elementos principais em compressão e 4,7 mm, mínimo, para elementos secundários em compressão. 
 
R = raio externo de seção tubular, mm 
 
Nota 1: Para elementos principais em compressão a razão (L/r) não deve exceder 180. 
 
Nota 2: Para elementos secundários em compressão a razão (L/r) não deve exceder 200. 
 
Flexão: 
 
Peças solicitadas por flexão simples e tensões nas bordas da seção transversal serão calculadas de acordo com as fórmulas seguintes: 
 
Onde: 
σc = tensão de compressão σt = tensão de tração 
Wc = Módulo de resistência útil a compressão 
Wz = Módulo de resistência útil a tração 
M = Momento fletor atuante 
 
Nenhuma das tensões σc ou σt poderá ultrapassar 1350 Kgf/cm². 
As vigas de alma cheia com perfil I solicitadas por flexão no plano da alma devem ter sua segurança verificada a flambagem lateral. Prescinde-se dessa verificação quando a distância entre pontos de apoio lateral for igual ou menor que 40 vezes o raio de giração Iy da secção transversal da mesa em relação ao eixo principal de inércia vertical ou quando a tensão máxima de compressão não ultrapassar o valor de 1540/W, onde W é o coeficiente de segurança à flambagem para λ = c/Iy. 
Permite-se o dimensionamento adotando-se coeficiente de segurança igual a 2. 
As flechas máximas admissíveis serão (L= vão teórico da viga) 
vigas radiais com vão teórico menor que 5 m: (L/200) 
vigas radiais com vão teórico maior que 5 m: (L/300) 
Cisalhamento: 
 
Para soldagem em ângulo, bujão, em rasgo, solda de penetração parcial em junta chanfrada, todas computadas na área da garganta em 950 Kgf/cm². 
Sobre a área total de almas de vigas e longarinas, onde h (altura do perfil, em cm) não é maior do que 60 vezes e (espessura da alma, em cm), ou quando a alma está adequadamente reforçada, não deve exceder 910 Kgf/cm². 
Sobre a área total de almas de vigas e longarinas, quando a alma não é reforçada, ocasionando que h é maior do que 60 vezes e, a maior tensão média de cisalhamento, V/A deve ser em Kgf/cm². 
Cálculo de vigas com cargas uniformemente distribuídas: 
 
Referindo-se a figura logo abaixo, considerando-se qualquer ponto x , entre os suportes R1 e R2 em uma viga com carga uniforme (w). As forças calculadas na viga do lado oposto do ponto. Produz um momento de flexão M, no qual os valores e a soma dos momentos em x. Para uma carga simplesmente apoiada, R1=R2. 
A força da reação R1 produz um momento positivo no sentido horário igual a (R1.x) e resulta de uma carga uniforme a esquerda de x(w.x), produz um momento negativo e anti-horário igual a – w.x(x/2): 
 
Para obter a localização do momento de flexão máxima 
 
Substituindo x = ½ teremos uma equação para os momentos 
 Para flecha máxima, quando x=1/2 será. 
Dimensionamento de vigas radiais e transversais 
 
Vigas Radiais 
 
A espessura da alma das vigas radiais não deve ser menor que 4,3 mm, e os espaçamentos entre as vigas radiais não deve ser maior que 1,65 m exceto quando um dos lados do polígono for suportado pela cantoneira de apoio do teto ou outro elemento transversal de apoio da chapa do teto. 
Q = carga total uniformemente distribuída sobre o teto. 
Sobrecarga + peso próprio das chapas no teto. 
Considerando que usaremos no teto sempre chapa 3/16”. Sendo chapa no mínimo 3/16” e o seu peso é de 38 Kg/m² e como a sobrecarga nos EUA é considerada 120 Kg/m², temos: 
Q = 120 Kg/m² + 38 Kg/m² = 158 Kg/m². A sobrecarga no Brasil é considerada 60 Kg/m². n = número de vigas radiais. 
L = espaços máximos entre as vigas (cm). 
N = número de lado do polígono. 
D = diâmetro do tanque (cm). 
 
q = carga por unidade de comprimento em Kg. 
L = comprimento da viga radial em m ou cm. 
A = diâmetro do polígono superior em m ou cm (conf.desenho abaixo). 
q = carga por unidade de comprimento (Kg) 
 
M = momento fletor 
W = módulo de resistência 
 
S = tensão admissível = 1350 Kg/m² 
 
Obs. Para selecionar um perfil com módulo de resistência maior que o encontrado W dado ≥ do W encontrado. 
 
Vigas transversais 
 
R – Reação de cada viga radial que se apóia na viga transversal com o peso em Kg. 
L – comprimento da viga transversal em cm ou m. 
N – número de lados do polígono formado pelas vigas transversais. 
Q = peso da estrutura + carga viva + carga morta + R n = número de vigas radiais. 
L = espaços máximos entre as vigas (cm). 
N = número de lado do polígono. 
D = diâmetro do tanque (cm). 
q = carga por unidade de comprimento (Kg) 
M = momento fletor 
W = módulo de resistência 
 
S = tensão admissível = 1350 Kg/m² 
 
Obs. Para selecionar um perfil com módulo de resistência maior que o encontrado W dado ≥ do W encontrado. 
 
Calculo de coluna com cargas axiais 
 
Os membros estruturais sob compressão axial tendem a uma deformação causada pela força axial (p) no comprimento da coluna (l), o momento de flexão M, igual a P pelo braço de alavanca (e), induzido a um esforço para flexão igual a Mc / I, que é somado pela tensão de compressão, P / a. 
M – momento fleto (Kgf.cm) 
c – distância do centro da viga até o final.(cm) I – momento de inércia da viga (cm4) a – área do perfil (cm²) f – tensão 
4.4.5 – Dimensionamento do fundo
 
Conforme NBR 7821/1983 não há um método de cálculo para dimensionamento da chapa do fundo. O que se define no parágrafo 6.2.1 é a espessura mínima de ¼” (6,35 mm) a ser adotada. Excluída qualquer corrosão admissível, quando especificada. Todas as chapas de fundo, inclusive as recortadas para a periferia (exceto quando se usam chapas anulares), devem ter largura mínima de 1200 mm, recomenda-se que para tanques grandes diâmetros (maiores que 25 m) as chapas periféricas do fundo sejam ligadas entre si por soldas radiais de modo a formar um anel conforme mostra a figura. E também recomenda-se como deve ser distribuída as demais chapas do fundo conforme figura. 
 
Quando assim dispostas chamam-se chapas anulares, devendo-se ser ligadas por soldas de topo com penetração total. As chapas anulares devem ter o comprimento maior possível e sua largura não deve exceder 500 mm. 
 
As chapas da periferia do fundo devem obrigatoriamente exceder a borda externa da solda que une o fundo ao costado de, no mínimo, 25 mm. 
 
Os tanques para armazenamento, principalmente os de grandes diâmetros, transmitem cargas de apoio apreciáveis às bases dos mesmos, por isso, devem-se garantir as fundações adequadas. 
 
A tabela abaixo recomenda chapas em relação ao diâmetro do tanque. 
 
 Tabela 05 – Espessura das chapas anulares
 
Fonte [NBR 7821/1983 – pag.8] 
 
Figura 38: Distribuição das Chapas Anulares
 
 Fonte [NBR 7821/1983 – pag.8] 
Figura 39: Rebaixo nas juntas sobrepostas das chapas do fundo sob o costado do tanque
 
 Fonte [NBR 7821/1983 – pag.8] 
 
 
Figura 40: Disposição das Chapas do Fundo do Tanque 
 
 
 
Fonte: [Apostila CMEngenheiro de Tubulação – Engº.Palmerino Macedo S.Filho] 
 Figura 41: Solda das Chapas do Costado
 
Fonte: [Apostila CM-Engenheiro de Tubulação – Engº.Palmerino Macedo S.Filho] 
 
Figura 42: Exemplificação da montagem e solda do costado
Fonte: [Empresa CDA Metálica] 
Tensão nas chapas do fundo do tanque. 
 
D – diâmetro do tanque (cm) H – altura do tanque (cm) t – espessura do fundo do tanque (cm) 
G – densidade do fluido (Kg/cm³) 
Sh – tensão Kgf/cm² 
 
4.5 – Dimensionamento dos chumbadores e base para os chumbadores. 
 
Velocidade básica do Vento 
 
De acordo com o mapade isopletas, de autoria do professor Ivo José Padaratz, publicada na NBR6123/88, o vento com velocidade básica na região do projeto deverá ser selecionado conforme mapa abaixo. E os passos para obtenção da pressão de projeto são prescritos na NBR 6123/88. 
 
 Mapa dos ventos – Conforme NBR 6123/1988 
 
 
 Fonte – [ NBR 6123/88 – Autor Ivo José Padaratz
Vo = ( Velocidade Básica do vento ) – [m/s] 
Vk = (Velocidade característica do vento ) – [m/s] 
 
Vk = Vo.S1.S2.S3 [m/s] 
 
S1 = Fator Topográfico 
S2 = Fator rugosidade de terreno 
S3 = Fator Estatístico 
Hb = Altura da Base 
Cpe = Coeficiente de pressão externa 
Mt – Momento Total na Base [Kgf.m] 
 
Fator topográfico 
 
O fator topográfico é determinado conforme as variações do relevo onde a edificação está localizada. 
Observando-se as características da região e considerando-se a topografia plana, sendo então, o fator S1. 
 
Fator de rugosidade 
 
Para a determinação deste fator, a rugosidade do terreno foi dividida em cinco categorias e as dimensões da edificação em três classes. 
Para selecionar esse valor devemos verificar a altura do tanque, tipo de categoria e a classe, fator S2. 
 
Fator estatístico 
 
Este fator considera o grau de segurança e a vida útil. Fator S3. 
 
Velocidade Característica do Vento 
 
Vk = Vo.S1.S2.S3 [m/s] 
 
Pressão Dinâmica do Vento 
 
q = 0,613 Vk² [Kgf/m²] 
 
Força de Arrasto 
 
Fa = Cpe.q.Ae [Kgf] 
 
Cpe – coeficiente de pressão externa q – pressão dinâmica do vento 
Ae – Altura x Diâmetro do tanque [m²] 
 
Tabela 06 – Distribuição das pressões externas em edificações cilíndricas de seção circular 
 
	 
β 
	Coeficiente de pressão externa (Cpe) 
	
	Superfície Rugosa ou com 
Saliências 
	Superfície Lisa 
	
	h/d=10 
	h/d≤2,5 
	h/d=10 
	h/d≤2,5 
	 
	 
	 
	 
	 
	0° 
	+1,0 
	+1,0 
	+1,0 
	+1,0 
	10° 
	+0,9 
	+0,9 
	+0,9 
	+0,9 
	20° 
	+0,7 
	+0,7 
	+0,7 
	+0,7 
	30° 
	+0,4 
	+0,4 
	+0,35 
	+0,35 
	40° 
	0 
	0 
	0 
	0 
	50° 
	-0,5 
	-0,4 
	-0,7 
	-0,5 
	60° 
	-0,95 
	-0,8 
	-1,2 
	-1,05 
	70° 
	-1,25 
	-1,1 
	-1,4 
	-1,25 
	80° 
	-1,2 
	-1,05 
	-1,45 
	-1,3 
	90° 
	-1,0 
	-0,85 
	-1,4 
	-1,2 
	100° 
	-0,6 
	-0,65 
	-1,1 
	-0,85 
	120° 
	-0,5 
	-0,35 
	-0,6 
	-0,4 
	140° 
	-0,4 
	-0,3 
	-0,35 
	-0,25 
	160° 
	-0,4 
	-0,3 
	-0,35 
	-0,25 
	180° 
	-0,4 
	-0,3 
	-0,35 
	-0,25 
Fonte – [NBR 6123/1988] 
 
 
Dimensionamento dos Chumbadores. 
 
Material ASTM A 
Sadm = ( Tensão admissível ) – [Kgf/cm²] 
Sadm = ( Tensão de teste ) – [Kgf/cm²] 
N = número de chumbadores adotado 
H= altura do tanque [m]
 
Momento Mw = Momento de tombamento [Kgf.m] Momento Mdl = Momento contrário ao tombamento [Kgf.m] w = peso do tanque vazio [Kgf] 
Mdl = w.h/2
Verificação: 
 
Mw <Mdl 
 
 
Força de Tração nos Chumbadores 
Fch = força de tração nos chumbadores [Kgf] Momento 
Mw = Momento de tombamento [Kgf.m] 
d = diâmetro do circulo dos chumbadores [m] 
N = número de chumbadores adotado w = peso do tanque vazio [Kgf]
Ab – área do chumbador que será selecionado [cm²] / Sadm – tensão admissível do material do chumbador [Kgf/cm²] 
 
Obs. Valor positivo de Ab precisa de chumbador. 
 
Figura 43: Base para chumbadores
 
Fonte [ Steel Plate Engineering Data (1992 revised edition), volume 2, Part VIII – Anchor Bolt Chairs] 
 
Tabela 07: Dimensão em polegadas - Base para chumbadores 	 	 	 	 	 	 
	Diâmetro dos Chumbadores 
	A 
	B 
	C 
	D 
	E 
	F 
	G 
 	 	 	 	 	 	 	 
	1 
	1.3/4 
	3 
	2.1/2 
	 1/2 
	 3/4 
	1.1/4 
	1.1/2 
	1.1/8 
	1.7/8 
	3 
	2.1/2 
	 1/2 
	 3/4 
	1.3/8 
	1.5/8 
	1.1/4 
	2 
	3 
	2.1/2 
	 1/2 
	1 
	1.1/2 
	1.3/4 
	1.3/8 
	2.1/8 
	4 
	3 
	 5/8 
	1 
	1.5/8 
	1.7/8 
	1.1/2 
	2.1/4 
	4 
	3 
	 5/8 
	1.1/4 
	1.3/4 
	2 
	1.5/8 
	2.3/8 
	4 
	3 
	 5/8 
	1.1/4 
	1.7/8 
	2.1/8 
	1.3/4 
	2.1/2 
	5 
	3.1/2 
	 3/4 
	1.1/2 
	2 
	2.1/4 
	1.7/8 
	2.5/8 
	5 
	3.1/2 
	 3/4 
	1.1/2 
	2.1/8 
	2.3/8 
	2 
	2.3/4 
	5 
	3.1/2 
	 3/4 
	1.3/4 
	2.1/4 
	2.1/2 
	2.1/4 
	3 
	6 
	4 
	1 
	1.3/4 
	2.1/2 
	2.3/4 
	2.1/2 
	3.1/4 
	6 
	4 
	1 
	2 
	2.3/4 
	3 
	2.3/4 
	3.1/2 
	7 
	5 
	1.1/4 
	2.1/2 
	3 
	3.1/4 
	3 
	3.3/4 
	7 
	5 
	1.1/4 
	2.1/2 
	3.1/4 
	3.1/2 
 
Fonte [ Steel Plate Engineering Data (1992 revised edition), volume 2, Part VIII – Anchor Bolt Chairs] 
 
 
4.6 – Acessórios do Reservatório
Figura 44: Tanques Acessórios de Terminologia	 
 
 
 
 
Fonte [NBR 7821/83 – pág.4]
 
Porta de limpeza 
 
As portas de limpeza devem satisfazer os seguintes requisitos (ver figura abaixo). A abertura deve se retangular com os cantos superiores arredondados com um raio mínimo igual a 1/3 da maior altura livre; a altura ou a largura da abertura livre não devem exceder de 1220 mm. 
 
O conjunto completo, inclusive a chapa de reforço deve estar contido em uma chapa do primeiro anel do tanque. Caso alguma chapa tenha espessura superior a 16 mm, o conjunto completo, inclusive a chapa do costado, deve sofrer tratamento térmico de alívio de tensões, a uma temperatura de 600°C a 650°C, durante uma hora para cada 25 mm de espessura total. A área de seção transversal do reforço no costado, em mm², acima do topo da abertura, não deve ser menor do que: 
 
K1 h⋅ ⋅e / 2	 
 
Onde: 
K1 = coeficiente de área (figura abaixo, detalhe A) h = maior altura livre vertical da abertura, em mm e = espessura, em mm, exigida para a chapa do costado 
 
A espessura da chapa de reforço deve ter o valor mínimo de K2 e, em que K2 é o coeficiente dado na figura abaixo. Detalhe B. 
 
O reforço no plano do costado, deverá ser obtido dentre uma altura L acima do fundo da abertura, a altura L do reforço do costado acima do fundo da abertura não deve ser maior que 1,5.h e no caso de pequenas aberturas L-h não deve ser menor h/2.K2 ou 150 mm, quando tivermos L maior que 1,5h como consequência desse último caso, só será considerada efetiva a altura da chapa L=1,5.h. 
 
A largura da chapa de reforço do fundo, medida na linha de centro da boca de limpeza, deve ser de 250 mm mais a soma das espessuras da chapa do costado e da chapa de reforço do costado, espessura mínima da chapa de reforço do fundo e em mm, será determinada pela seguinte formula: 
Onde: 
b = largura horizontal livre da abertura (mm) H = altura do tanque (m) h = altura livre da abertura (mm) 
Figura 45: Porta de limpeza para costado 
 
Fonte [NBR 7821/83 – pág.28] 
Figura 46: Coeficiente K1 e K2
Fonte [NBR 7821/83 – pág.29] 
 
Bocas de visita no costado 
 
As bocas de visita no costado devem estar de acordo com a tabela abaixo, as chapas de reforço, ou cada um dos seus segmentos, devem ter um pequeno furo com rosca de 6,0 mm para detecção de vazamento das soldas internas; este furo deve estar localizado próximo à linha de centro horizontal.
 
 Figura 47: Boca de inspeção no costado
 Fonte [Empresa CDA Metálica]
Tabela 08: Espessura da tampa e dos flanges das bocas de visita do costado 
 
 
 Fonte [NBR 7821/83 – pág.21] 
 
 
 
 Tabela 09: Boca de visita do costado
 
Fonte [NBR 7821/83 – pág.14] 
 
 
Os detalhes e dimensões especificados aqui refere-se aos bocais instalados com eixo perpendicular à chapa do costado; os bocais podem ser instalados também como o eixo no plano horizontal formando um ângulo diferente de 90° com o costado, neste caso, entretanto, a largura da chapa de reforço deverá ser aumentada de uma distância igual ao aumento sofrido pela corda horizontal do corte na chapa, quando referido corte passar de circular para elíptico, em consequência do ângulo de inclinação, os bocais até 76 mm de diâmetro nominal, não ligado a tubulações,destinados a termômetros, tomadas de amostras e outras finalidade, podem ser instalados em ângulos até 15° com a perpendicular ao costão, no plano vertical, sem modificações na chapa de reforço; 
 
Tabela 10: Flange dos bocais do costado 
 Fonte [NBR 7821/83 – pág.32] 
 
 
 
Plataforma e passadiços 
 
As plataformas e passadiços devem obedecer aos seguintes requisitos: 
Ser totalmente metálicas; 
Largura mínima do piso: 610 mm; 
O piso deve ser feito de material não derrapante, tipo chapa xadrez, metal expandido, grelha, etc..; a espessura mínima do piso deve ser de 4,5 mm; 
A altura mínima do corrimão acima do piso: 1000 mm; 
A altura mínima do rodapé do guarda-corpo: 76 mm; 
Distância máxima entre os suportes do corrimão: 2500 mm; 
A estrutura completa deve ser capaz de suportar uma carga concentrada móvel de 450 Kgf, e o guarda-corpo deve ser capaz de suportar um esforço de 90 Kgf, aplicado em qualquer direção e em qualquer ponto do corrimão; 
Corrimão devem ser colocados nos dois lados de qualquer plataforma sendo interrompidos, onde necessário, para acesso; Nas interrupções dos corrimãos qualquer espaço maior de 150 mm entre o tanque a plataforma deve ser fechadas com piso antiderrapante; 
Os passadiços entre dois tanques ou entre um tanque e a outra estrutura, devem ser suportados de forma a permitir movimentos relativos das estruturas ligadas por tais passadiços, a finalidade deste procedimento é evitar que haja transmissão de esforço para outra estrutura à qual o passadiço esteja ligado, no caso de ocorrência de recalque, deslocamento ou mesmo a explosão do tanque. 
Escada de lance 
 
Para se detalhar uma escada o projetista deve, sempre que possível, trabalhar dentro das dimensões normalizadas. Quando a estrutura é baseada em projeto arquitetônico, as dimensões, locação, largura de piso e altura dos degraus já vêm determinadas. 
Quanto a este procedimento o projetista deve basear-se ao iniciar o projeto nos seguintes pontos básico: 
 As portas devem ser colocadas de tal modo que não possam girar sobre o degrau ou sobre a abertura de entrada da escada e devem ser impedidas de abrir diretamente sobre as escadas ou sobre a entrada de escadas. Devem sempre abrir sobre uma área (patamar) que seja pelo menor igual à largura da porta. 
O comprimento mínimo do patamar não deve ser menor que 900 m. 
Os ângulos críticos para execução de uma escada são: máximo 50°, mínimo 20° e o ângulo ideal e de 30°. A figura abaixo mostra os gabaritos mínimos usuais. 
 
 
Figura 48: Gabarito dos ângulos usuais para construção de escadas
 
Fonte [Estruturas Metálicas – Projetos e Detalhes para Construção – Santos, Arthur Ferreira – MCGraw Hill ] 
 
Degraus 
São vários os tipos de degraus. Sua escolha está mais ligada com a finalidade da estrutura do que com a sua função estrutural. Os tipos variam desde perfis voltados para cima e os cheios de concreto, chapa xadrez.
Figura 49: Construção de escadas
 
Fonte [Estruturas Metálicas – Projetos e Detalhes para Construção – Santos, Arthur Ferreira – MCGraw Hill] 
 
Em quaisquer dos casos a fixação do degrau nas vigas laterais da escada pode ser diretamente através de solda, ou por cantoneiras suportes as quais, nesse caso, poderiam ser soldadas às vigas ou aparafusadas. Quando a solução de parafusos for utilizada, furos alongados deverão ser adotados por permitirem ajustes
 Figura 50: Construção de escadas
 
Fonte [Estruturas Metálicas – Projetos e Detalhes para Construção – Santos, Arthur Ferreira – MCGraw Hill ] 
 
Independente da forma de degrau, as extremidades destes não devem ultrapassar a linha de trabalho e todos devem começar a terminar numa mesma linha vertical. As figuras seguintes dão uma ideai geral sobre conexões de apoio, cotas de detalhes das escadas 
Escada do tipo marinheiro 
 
Sua aplicação prende-se mais a acesso nos locais onde a área não permite a instalação de escadas de lance, como poço de visita, construções subterrâneas em industriais, plataforma de processo, torres de resfriamento, etc. 
 
Para lances pequenos até aproximadamente 4 metros de altura, não há necessidade de proteção. Para lances acima de 4 metros há necessidade da proteção e as dimensões normais.
 
Figura 51: Construção de escadas marinheiro
Fonte [Projeto Teórico – Vaso de Pressão – CSII – Professora Adilson – FATEC-SP] 
Figura 52: Detalhe escada Figura 53: Detalhe escada 
marinheiro e guarda corpo marinheiro e guarda corpo – vista de baixo
 
Fonte [Empresa Faz Forte] Fonte [Empresa Faz Forte] 
4.7 – Acabamento. 
O acabamento em tanques para armazenamento e muito importante para que tenha uma vida útil maior. Além de seguir a norma N-1201 da Petrobras devemos tomar alguns cuidados na hora de projetá-los. 
O projetista e engenheiro projetista, quando for especificar os detalhes de um projeto e determinar os materiais, os métodos de fabricação e de montagem de estruturas ou equipamentos, necessita aplicar inteligentemente seus conhecimentos sobre corrosão, para não incidir em erros que poderão significar grandes perdas futuras. 
Algumas medidas úteis devem ser tomadas: 
Superdimensionar adequadamente as espessuras das diferentes partes dos materiais, tendo conhecimento prévio do tipo e intensidade de corrosão que devem se esperados durante a utilização do equipamento. 
Usar soldas bem acabadas e contínuas e aliviada de tensões, em lugares onde seria possível usar esse tipo de junção, exemplo foto 1. 
Não formar ângulos fechados e estrangulamentos desnecessários nas tubulações, a fim de evitar turbulência e ação erosiva do meio, como impingimento e cavitação, exemplo foto 3. 
Evitar contatos diretos de materiais metálicos de potenciais diversos. Quando for inevitável a existência de grande diferença de potencial, deverá ser sempre especificada a colocação, nos pontos de conexão, de gaxetas, de niples ou de arruelas não-metálicas, que agirão como isolantes. 
Evitar cantos vivos onde películas protetoras de tintas possam romper-se mais facilmente. 
Evitar aparecimento de tensões nas estruturas devido a possíveis expansões térmicas e a aplicação de esforços, que são perigosos, sobretudo quando localizados. 
Facilitar a completa drenagem de líquidos, evitando áreas de estagnação de água ou de soluções corrosivas. 
Manter lisas e livres de reentrâncias e frestas as superfícies por onde passam líquidos, para evitas gradientes de concentração de oxigênio e de íons metálicos nos lugares de líquidos. 
Bases de tanques de armazenamento que impeçam a presença de frestas, daí, quando possível, usar tanques suspensos. 
Limpeza e Preparos de Superfície
A causa básica da corrosão é conhecida. Os metais apresentam uma condição termodinâmica instável e tendem a mudar para uma condição estável pela formação de óxidos, hidróxidos, sais, etc. Dessa maneira, a corrosão é um processo natural, indesejável. Para combater, ou melhor, atenuar essa tendência termodinâmica dos metais, dispõe-se de vários métodos. 
A maioria dos métodos de controle de corrosão consiste em intercalar uma camada protetora entre o metal e o meio corrosivo. Essas camadas protetoras são de formação natural ou artificial e, em alguns casos, simultâneas. 
A limpeza e a preparação da superfície é, sem dúvida alguma, uma das etapas mais importantes para que um revestimento apresente o desempenho esperado. Esta etapa visa, basicamente, remover os contaminantes da superfície (carepa de laminação, produtos de corrosão, sais, óleos, graxas, tintas velhas, etc...) e criar condições que proporcionem aderência satisfatória aos revestimentos. 
Impurezas 
Os objetivos da limpeza e preparo de superfícies, para aplicação de revestimento, são remover das superfícies impurezas que possam provocar falha no revestimento aplicado e promover aderência do revestimento ao substrato. 
As impurezas podem ser definidas como: 
Oleosas, semi-sólidas, sólidas e óxidose produtos de corrosão. 
 
As normas SIS 05 5900 e ISSO 8501 estabelecem quatro graus de enferrujamento a que uma chapa laminada a quente pode chegar, durante a eliminação da carepa de laminação por intemperismo, isto é, exposição ao ambiente: 
Grau A: superfície de aço com a carepa de laminação intacta e praticamente sem corrosão; 
Grau B: superfície de aço com princípios de corrosão, onde a carepa de laminação começa a desagregar; 
Grau C: superfícies de aço onde a carepa de laminação foi eliminada pela corrosão ou que possa ser removida por meio de raspagem, podendo apresentar formação de leves alvéolos; 
Grau D: superfície de ao onde a carepa de laminação foi eliminada pela corrosão com formação de severa corrosão alveolar. 
Figura 54: Padrões de graus de superfícies
 
Fonte [Apresentação de preparação de superfície – Celso Gnecco-Sherwin Williams] 
 
Meios de remoção 
Existem normas que padronizam alguns os processos para preparo de superfícies metálicas para pintura. Internacionalmente as mais conhecidas são, as normas americanas SSPC (“Steel Structure Painting Council”), a sueca SIS 05 5900-67 (“Pictorial Surface Preparation”) entre outras. 
 
Tabela 11 – Graus de limpezas de superfícies metálicas 
	Tipo de limpeza 
	SSPC 
	SIS 
	Petrobras 
	NACE 
	BS 
	ISSO 8501 
 	 	 	 	 	 	 
	Limpeza com Solvente 
	SP-1 
	 
	N-5 
	 
	 
	 
	Tratamento Mecânico 
	SP-2 
	St-2 
	St-2 
	 
	 
	St-2 
	Tratamento Mecânico 
	SP-3 
	St-3 
	St-3 
	 
	 
	St-3 
	Jateamento Ligeiro 
	SP-7 
	Sa-1 
	Sa-1 
	NACE-4 
	 
	Sa-1 
	Jateamento Comercial 
	SP-6 
	Sa-2 
	Sa-2 
	NACE-3 
	3rd Quality 
	Sa-2 
	Jateamento ao metal quase branco 
	SP-10 
	Sa-
2.1/2 
	Sa-2.1/2 
	NACE-2 
	2nd Quality 
	Sa-2.1/2 
	Jateamento ao metal branco 
	SP-5 
	Sa-3 
	Sa-3 
	NACE-1 
	1st Quality 
	Sa-3 
	Limpeza a fogo 
	SP-4 
	 
	 
	 
	 
	 
	Decapagem uímica 
	SP-8 
	 
	 
	 
	 
	 
Fonte [Apresentação de preparação de superfície – Celso Gnecco-Sherwin Williams] 
	 
 	 
 Figura 55: Padrões de limpeza de superfícies
 
Fonte [Apresentação de preparação de superfície – Celso Gnecco-Sherwin Williams] 
Revestimentos metálicos 
Segundo a norma N-1201 para esta aplicação o procedimento a ser adotado é o seguinte: 
4.7.1 - REVESTIMENTO INTERNO
Aplicação de Jato de Areia Metal Quase Branco (SA 2.1/2), aplicação de uma demão de Primer Epóxi N-2630 com 100 micras película seca, aplicação de uma demão de tinta Epóxi N2629 na cor verde pastel com 150micras de película seca e por fim aplicação de uma demão de acabamento em tinta Epóxi N-2629 com 100 micras na cor branca. 
4.7.2 - REVESTIMENTO EXTERNO
Aplicação de Jato de Areia Metal Quase Branco (SA 2.1/2), aplicação de uma demão de tinta Epóxi N-2630 com 100 micras de película seca. Aplicação de 2 demão de acabamento em Alquidico Brilhante N 2492 com 30 micras cada na cor Branca. 
 Figura 56: Reservatório Antes x depois da pintura
 Fonte: Empresa CDA Metálica
5 – MÉTODO DE PESQUISA
Segundo Marina Cabral da Silva (2010), métodos de pesquisa são opções escolhidas para serem seguidas forma sistemática para a explicação de fenômenos. Esses métodos assemelham-se aos métodos científicos que consistem em realizar observações e interpretá-las. 
Foi realizado então um estudo sobre o dimensionamento de um reservatório metálico seguindo as normas NRB 7821/1983, NBR 6123/1988, API 650 / 2004. Esse dimensionamento leva em consideração também a escolha dos acessórios, preparação de superfície, acabamentos tanto internos como externos.
Para uma melhor exemplificação do trabalho, foi feito um estudo de caso, onde foi evidenciado falhas no acabamento do reservatório, tanto interno quanto externo e a necessidade do reparo do mesmo.
5.1 – Fluxograma de Pesquisa
6.0 – ESTUDO DE CASO
Apresenta-se nesse capítulo os procedimentos de reparação do acabamento e estrutura de reservatório metálico de acordo com a NBR 7821/1983
6.1 – Caracterização de estudo de caso
O empreendimento denominado de Parque Vila Imperial em estudo situa-se no município de Cariacica / ES
A medidas do reservatório trabalhado são: 3.00m de diâmetro x 33.00m de altura. Capacidade volumétrica: 233.27 mil litros
Os reparos foram feitos mediante laudos fornecidos pela empresa MRV Engenharia, que os elaborou seguindo a norma de inspeção predial nacional – IBAPE (Instituto Brasileiro de Avaliação e Perícias de Engenharia)
Patologias encontradas conforme laudo abaixo:
Figura 57: Laudo de Vistoria em Reservatório Metálico
Fonte: Empresa MRV Engenharia
Figura 58: Laudo de Vistoria em Reservatório Metálico
Fonte: Empresa MRV Engenharia
Figura 59: Laudo de Vistoria em Reservatório Metálico
Fonte: Empresa MRV Engenharia
Figura 60: Laudo de Vistoria em Reservatório Metálico
Fonte: Empresa MRV Engenharia
Resultados Obtidos Após o Serviço de Manutenção do Reservatório em questão:
Figura 61: Detalhe do trabalho executado parte interna
Fonte: Empresa CDA Metálica
Foi realizado limpeza mecânica e retoque uniforme da pintura em tinta epóxi na parte interna do reservatório
Figura 62: Reforma dos degraus da escada interna
Fonte: Empresa CDA Metálica
Realizado limpeza mecânica e retoque uniforme da pintura em tinta epóxi nos degraus da parte interna do reservatório
Figura 63: Reforma na flange de acoplamento interna
Fonte: Empresa CDA Metálica
Realizado limpeza mecânica e retoque uniforme da pintura em tinta esmalte na flange de acoplamento entre as partes internas do reservatório
Figura 64: Detalhe das vigas de acoplamento da célula
Fonte: Empresa CDA Metálica
Realizado limpeza mecânica e retoque uniforme da pintura em tinta esmalte nas vigas de acoplamento da célula entre as partes internas do reservatório
Figura 65: Detalhe das vigas de acoplamento
Fonte: Empresa CDA Metálica
Realizado limpeza mecânica e retoque uniforme da pintura em tinta esmalte nas vigas de acoplamento entre as partes internas do reservatório
Figura 66: Detalhe da escada e guarda corpo da parte externa
Fonte: Empresa CDA Metálica
Realizado limpeza mecânica e retoque uniforme da pintura em tinta esmalte na escada externa e guarda-corpo da parte externa do reservatório
Figura 67: Vista geral do reservatório – detalhe da pintura externa
Fonte: Empresa CDA Metálica
Realizado limpeza mecânica e retoque uniforme da pintura em tinta esmalte na parte externa do reservatório
7.0 – CONCLUSÃO
O presente estudo teve como objetivo principal estudar a forma correta para o dimensionamento dos reservatórios metálicos para fins de armazenamento de água, preparação de superfície e pintura dos mesmos a fim de que a durabilidade da estrutura seja alcançada satisfatoriamente, e por fim mostrou-se satisfatório, pois seu objetivo foi atingido. 
 Pôde-se observar durante a pesquisa que para um dimensionamento correto, o profissional necessita de boa bagagem de conhecimento sobre química, física, projetos e normas na área da engenharia civil, conhecimento sobre os tipos e qualidades de materiais, além de necessitar estar estreitamente ligado aos processos construtivos, possuindo assim condições para resolver a maioria das patologias.
 Além disso, durante o estudo pode-se concluir que as principais causas das manifestações patológicas podem ser realmente evitadas, pois muitas vezes são consequências da incompatibilidade de projetos e de má execução da obra. 
 Por meio da quantidade e diversidade das manifestações encontradas e expostas nesta pesquisa, é possível notar a gravidade dos futuros problemas na obra quando se tem projetos deficientes e mal detalhados, mal executados e sem a devida inspeção do engenheiro e demais responsáveis. 
Por fim, cabe explicitar que mesmo fazendo o dimensionamento correto e utilizando materiais de boa qualidade e