Os tubos quadrados de PRFV são seções ocas pultrudadas. Em comparação com o tubo redondo de mesma largura externa, suportam mais carga de flexão (também contêm mais material), ligam-se facilmente a chapas planas e se empilham com facilidade. Este guia traz propriedades de seção que podem ser usadas em um primeiro dimensionamento, uma verificação de flecha resolvida e as práticas de ligação que evitam os problemas habituais.
Propriedades da seção (calculadas)
Os valores abaixo são calculados a partir da geometria de uma seção quadrada oca com cantos vivos e densidade de 1,9 g/cm³. Os tubos pultrudados reais têm raios nos cantos e a densidade depende do teor de vidro, portanto trate esses números como valores de primeiro dimensionamento e use os valores do catálogo do fornecedor no projeto final. I = momento de inércia, S = módulo resistente elástico.
| Tamanho (mm) | Parede fina (mm) | kg/m | I (cm⁴) | S (cm³) | Parede grossa (mm) | kg/m | I (cm⁴) | S (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 25 × 25 | 3 | 0,50 | 2,2 | 1,7 | 5 | 0,76 | 2,8 | 2,3 |
| 30 × 30 | 3 | 0,62 | 4,0 | 2,7 | 5 | 0,95 | 5,4 | 3,6 |
| 38 × 38 | 3,5 | 0,92 | 9,7 | 5,1 | 6 | 1,46 | 13,6 | 7,1 |
| 40 × 40 | 3,5 | 0,97 | 11,5 | 5,7 | 6 | 1,55 | 16,2 | 8,1 |
| 50 × 50 | 4 | 1,40 | 26,2 | 10,5 | 8 | 2,55 | 40,9 | 16,4 |
| 60 × 60 | 5 | 2,09 | 55,9 | 18,6 | 8 | 3,16 | 76,8 | 25,6 |
| 75 × 75 | 5 | 2,66 | 114,9 | 30,6 | 10 | 4,94 | 187,4 | 50,0 |
| 80 × 80 | 5 | 2,85 | 141,2 | 35,3 | 10 | 5,32 | 233,3 | 58,3 |
| 100 × 100 | 6 | 4,29 | 333,6 | 66,7 | 12 | 8,03 | 555,3 | 111,1 |
| 120 × 120 | 8 | 6,81 | 753,1 | 125,5 | 12 | 9,85 | 1020,2 | 170,0 |
| 150 × 150 | 10 | 10,64 | 1838,7 | 245,2 | 15 | 15,39 | 2490,8 | 332,1 |
Correção: uma versão anterior deste artigo listava momentos de inércia várias vezes menores que os valores geométricos reais. Se você usou esses números em uma verificação de flecha, refaça-a com a tabela acima.
Propriedades típicas do material
| Propriedade (perfil pultrudado de poliéster, ao longo das fibras) | Faixa típica | Método |
|---|---|---|
| Resistência à tração | 250–400 MPa | ASTM D638 |
| Módulo de tração | 17–25 GPa | ASTM D638 |
| Resistência à flexão | 200–350 MPa | ASTM D790 |
| Módulo de flexão | 10–17 GPa | ASTM D790 |
| Densidade | 1,8–2,2 g/cm³ | ASTM D792 |
São faixas típicas, não garantias. Peça o relatório de ensaio da resina e do teor de vidro exatos que você vai comprar.
Verificação de flecha resolvida
Um tubo de 50×50×5 mm (I = 30,8 cm⁴), simplesmente apoiado em 1,5 m, com 500 N no meio do vão e E = 17 GPa (valor conservador):
δ = P·L³ / (48·E·I) = 500 × 1500³ / (48 × 17000 × 307500) = 6,7 mm, contra um limite típico de L/200 = 7,5 mm.
É uma estimativa somente de flexão. O PRFV também flete por cisalhamento, o que importa em vãos curtos, e sofre fluência sob carga permanente, portanto reserve margem extra para cargas permanentes e peça a um engenheiro familiarizado com PRFV que verifique o projeto. Os perfis pultrudados são normalmente projetados com coeficientes de segurança generosos e conforme uma norma como a EN 13706 ou o manual de projeto do fornecedor.
Ligações
- Parafusadas: use parafusos de aço inoxidável 316 e arruelas largas para distribuir a carga de apoio; faça furos cerca de 1 mm maiores que o parafuso e mantenha generosas as distâncias de borda.
- Coladas: lixe, limpe e aplique primer na superfície; depois use um adesivo estrutural epóxi ou poliuretano; respeite o tempo de cura do adesivo.
- Corte e furação: use lâminas com pastilhas de metal duro e furação por etapas para evitar superaquecimento e delaminação; use máscara contra poeira e luvas, e sele as bordas cortadas.
- Movimento térmico: considere uma dilatação de aproximadamente 10–15 × 10−6 por °C em trechos longos.
Escolha da resina
O poliéster isoftálico serve para estruturas industriais e externas em geral; o éster vinílico é para serviço químico, salino ou úmido corrosivo. Veja o guia de escolha de resinas.
PRFV ou aço?
O PRFV pesa cerca de um quarto do aço e não enferruja, não conduz eletricidade nem precisa de repintura, mas custa mais no início e é muito menos rígido. Vence em locais corrosivos, úmidos ou sensíveis eletricamente e onde o peso limita o manuseio; o aço vence onde rigidez, resistência ao fogo ou custo dominam. Mais sobre essa troca em vigas de fibra de vidro x vigas de aço.
Perguntas frequentes
O tubo quadrado de PRFV pode ser usado ao ar livre?
Sim, com resina estabilizada contra UV e véu de superfície ou gelcoat. Especifique éster vinílico se também houver exposição química ou salina.
Como se comporta no fogo?
O poliéster padrão queima. Para trabalhos classificados ao fogo, especifique sistemas retardantes de chama ou fenólicos e a classe da norma exigida (por exemplo ASTM E84).
Pode ser pintado?
Sim, depois de lixar, limpar e aplicar um primer compatível; na maioria dos usos, a camada superficial já oferece proteção UV.
Veja nossos tubos quadrados de PRFV, tubos redondos e todos os perfis de PRFV.
Envie-nos sua necessidade
A Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (Huizhou, Guangdong) projeta internamente moldes de pultrusão e fabrica perfis de PRFV sob medida. Envie um desenho, uma amostra ou apenas a aplicação e o ambiente, e informaremos o que é viável.
E-mail: [email protected] | WhatsApp: +86 189 5198 8522
