Documento | Mestrado |
Área | Estruturas Metálicas |
Data da defesa | 19/05/1998 |
Autor | ANDRADE JR., Luciano Jorge de |
Orientador | SÁLES, José Jairo de |
Português | |
Título | Análise estrutural das chapas metálicas de silos e de reservatórios cilíndricos |
Resumo
A aplicação de conceitos de estabilidade surge espontaneamente em estruturas
metálicas e, mais destacadamente, nas estruturas de silos e de reservatórios. A parede
cilíndrica que compõe o corpo desse tipo de estrutura é formada de chapas metálicas
delgadas, característica que surge da grande eficiência da forma cilíndrica. Neste trabalho,
procura-se dispor ao engenheiro conceitos claros e distintos do comportamento e dos
fenômenos de perda de estabilidade do equilíbrio de reservatórios e de silos metálicos. São
expostas as teorias para a análise de silos para materiais granulares e pulverulentos nãocoesivos
e reservatórios para líquidos que não produzem gases. Mostra-se que a ação do
material ensilado provoca esforços de compressão que possibilitam a ocorrência de
fenômenos de perda da estabilidade da estrutura, conhecidos como flambagem no jargão
técnico. Também a ação do vento pode ocasionar perda de estabilidade na estrutura vazia.
Apresenta-se um resumo das teorias envolvidas, um ensaio numérico de modelos cilíndricos,
um exemplo de silo de grãos, e uma compilação das normas e artigos mais atuais e
abrangentes do problema de estabilidade em estruturas cilíndricas. Por fim, são estabelecidas
as configurações estruturais que apresentam maiores riscos para a flambagem, e fornecidas as
relações de diâmetro/espessura e de diâmetro/altura em que é possível se evitar os problemas
advindos da perda da estabilidade do equilíbrio.
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Palavras-chave | Estruturas cilíndricas. Flambagem. Silos metálicos |
English | |
Title | Structural Analysis of the Steel Plates on Silos and Tanks. |
Abstract
The application of the stability concepts appears spontaneously on steel structures
and, more distinctly , on silos and tanks structures. The cylindrical wall that makes the body
of this kind of structure is constituted of thin steel plates, characteristic that comes out of the
great efficiency of the cylindrical shape. In this work, it is intended for the engineer clear and
distinct notions about the behaviour and the loss of stability equilibrium phenomena of steel
silos and tanks. The theories for the analysis of silos for non-cohesive, pulverulent and grain
materials, and of tanks to liquids that produces no gases, are exposed. It is shown that the
action of the bulk stored material causes compression that makes possible the occurrence of
the phenomena of loss of the stability of the structure, commonly known in the technician
jargon as buckling. Also the wind load can lead to the loss of stability of the empty structure.
A summary is shown for of the involved theories, a numerical experiment with cylindrical
models, an example of grain silo, and a compilation of the recommendations, norms and
articles on the problem of the cylindrical structures stability. At least, it is established the
structural configurations that poses major risks to buckling, and it is supplied relations of
diametre/thickness and of diametre/height with whom it is possible to avoid the problems that
come from the loss of the stability of equilibrium.
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Keywords | Buckling. Cylindrical shell structures. Steel silos |