Contribuição ao projeto de reservatórios cilíndricos de concreto armado apoiados em base deformável
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/2022 |
Resumo: | Many water supply tanks or storage of other liquids in industries are designed directly supported on foundation ground. Considering the foundation soil is a deformable material on loading, effects of soil-structure interaction are, generally, important and therefore should be considered in the structural design of such tanks. This work proposes to study the effects of deformability of the foundation soil on the stresses and displacements of tanks on ground surface. The structure of the tank in question consists of a cylindrical shell wall, circular bottom plate, roof in the shape of a revolution dome, and rigid ring in the connection between the shells. The soil is admitted as a linear elastic material represented by continuously distributed springs (Winkler’s Model). The analysis procedures are based on the shell theories (membrane and flexion) and thin plate theory and the analysis of the global structure is done through the Force Method. The influence of soil deformability on the stresses and displacements in the structure will be studied through parametric analyses involving soil stiffness and parameters related to the tank geometry. In addition to the structural analysis, which is carried out through a computer code prepared by the author, the work also covers a study on design guidelines for tanks based on recommendations and prescriptions available in the literature, as well as national and international codes. The results show significant differences in the tests considering the deformability of the soil, including, it may occur inversion of the signal of bending moments in the wall and in the bottom slab. Thus, it’s concluded that soil stiffness has a direct influence on the stresses and displacements of the tanks on ground surface. |
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Contribuição ao projeto de reservatórios cilíndricos de concreto armado apoiados em base deformávelContribuition to the cylindrical concrete tanks design on deformable baseConcreto armadoReservatórios cilíndricosInteração solo-estruturaCylindrical tanksReinforced concreteSoil-structure interactionDesign guidelinesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILMany water supply tanks or storage of other liquids in industries are designed directly supported on foundation ground. Considering the foundation soil is a deformable material on loading, effects of soil-structure interaction are, generally, important and therefore should be considered in the structural design of such tanks. This work proposes to study the effects of deformability of the foundation soil on the stresses and displacements of tanks on ground surface. The structure of the tank in question consists of a cylindrical shell wall, circular bottom plate, roof in the shape of a revolution dome, and rigid ring in the connection between the shells. The soil is admitted as a linear elastic material represented by continuously distributed springs (Winkler’s Model). The analysis procedures are based on the shell theories (membrane and flexion) and thin plate theory and the analysis of the global structure is done through the Force Method. The influence of soil deformability on the stresses and displacements in the structure will be studied through parametric analyses involving soil stiffness and parameters related to the tank geometry. In addition to the structural analysis, which is carried out through a computer code prepared by the author, the work also covers a study on design guidelines for tanks based on recommendations and prescriptions available in the literature, as well as national and international codes. The results show significant differences in the tests considering the deformability of the soil, including, it may occur inversion of the signal of bending moments in the wall and in the bottom slab. Thus, it’s concluded that soil stiffness has a direct influence on the stresses and displacements of the tanks on ground surface.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMuitos reservatórios de abastecimento d’água, ou armazenamento de outros líquidos em indústrias, são projetados diretamente apoiados no terreno de fundação. Considerando que o solo de fundação é um material que se deforma ao ser carregado, efeitos da interação solo-estrutura, em geral, são importantes e, consequentemente devem ser considerados no projeto estrutural dos mencionados reservatórios. O presente trabalho estuda os efeitos da deformabilidade do solo de fundação sobre os esforços e deslocamentos de reservatórios apoiados na superfície do terreno. As estruturas dos reservatórios em questão possuem duas configurações: uma delas é composta por uma parede em casca cilíndrica, placa circular de fundo, cobertura na forma de cúpula de revolução e anel de rigidez na ligação entre as cascas, enquanto a outra possui apenas a parede cilíndrica e a placa de fundo. O solo é admitido como um material elástico linear representado por molas independentes distribuídas continuamente (Modelo de Winkler). Os procedimentos de análise são baseados nas teorias de cascas (membrana e flexão) e placas delgadas e a análise da estrutura global é feita por meio do Método das Forças. A influência da deformabilidade do solo sobre os esforços e deslocamentos na estrutura é estudada por meio de análises paramétricas envolvendo a rigidez do solo e parâmetros relacionados com a geometria do reservatório. Além da análise estrutural, que é efetuada utilizando-se um programa computacional elaborado pelo autor, o trabalho também abrange um estudo sobre diretrizes de projeto para reservatórios, tendo como base recomendações e prescrições disponíveis na literatura, bem como em normas nacionais e internacionais. Os resultados mostram diferenças relevantes nas análises considerando a deformabilidade do solo, inclusive, podendo ocorrer inversão do sentido de momentos fletores na parede e na placa de fundo. Dessa forma, conclui-se que a rigidez do solo tem forte influência sobre os esforços e deslocamentos dos reservatórios.Universidade Federal de AlagoasBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFALMarques , Severino Pereira Cavalcantihttp://lattes.cnpq.br/5549269896669107Lages, Eduardo Nobrehttp://lattes.cnpq.br/8426984413248108Pituba, José Júlio de Cerqueirahttp://lattes.cnpq.br/6503462610408968Silva , Rafael Leandro Costa2017-10-09T15:14:31Z2017-10-052017-10-09T15:14:31Z2017-08-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Rafael Leandro Costa. Contribuição ao projeto de reservatórios cilíndricos de concreto armado apoiados em base deformável. 2017. 215 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas) - Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2017.http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/2022porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFAL2018-07-25T22:50:19Zoai:www.repositorio.ufal.br:riufal/2022Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:2018-07-25T22:50:19Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false |
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