Pressões em silos verticais cilíndricos metálicos: determinação experimental e cálculos teóricos por normas estrangeiras.
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Data de Publicação: | 2017 |
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Resumo: | O fluxo de grãos é um fenômeno dinâmico que apresenta não linearidade, responsável pela ocorrência de problemas estruturais em silos, assumindo particular interesse no Brasil pelo fato do país não possuir norma de dimensionamento e projeto dessas estruturas. Buscou-se neste trabalho contornar essa limitação pela avaliação das pressões por instrumentação de um silo em verdadeira grandeza e utilização de três normas estrangeiras, EN 1991-4, ANSI/ASAE EP433 e AS 3774. A instrumentação deu-se por células de carga e de pressão ao longo das paredes, no fundo e nos montantes do silo. Foram obtidos os perfis das pressões horizontais, verticais e de arrasto, durante as fases de carregamento, estocagem e descarregamento de grãos de milho. A distribuição das pressões verticais no fundo do silo mostrou ser variável ao longo do seu raio, em acordo com a formulação do código AS 3774, alternativa à hipótese simplificadora de distribuição uniforme dos demais. Foi também observado experimentalmente a não ocorrência de sobrepressão, corroborando com as normas EN 1991-4 e ANSI/ASAE EP433 para o tipo de fluxo desta análise. A variação das pressões horizontais com a altura do silo indicou que a norma americana subestima os esforços e as normas europeia e australiana dão valores próximos entre si e aos experimentais. O coeficiente K mostrou-se variável durante o fluxo, refletindo mudança no estado de tensões para a condição passiva no descarregamento. A transferência das cargas aos montantes foi de 35 %, sendo que as normas ANSI/ASAE EP433, EN-1991-4 e AS 3774 majoram essa transferência em 8,34 %, 60,30 % e 143,62 %, respectivamente, refletindo divergência entre essas prescrições, o que destaca a importância de se buscar um código normativo aplicado à realidade brasileira. |
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NASCIMENTO, José Wallace Barbosa do.NASCIMENTO, J. W. B.http://lattes.cnpq.br/9274991135144621CARDOSO, Decio Lopes.CARDOSO, D. L.http://lattes.cnpq.br/3664350050000165LOPES NETO, José Pinheiro.LOPES NETO, J. P.SIMPLÍCIO, Marcos Antônio de Souza.SIMPLÍCIO, M. A. S.NÓBREGA, Marcilene Vieira da.NÓBREGA, M. V.FANK, M. Z.http://lattes.cnpq.br/3562576433374262FANK, Marivone Zanella.O fluxo de grãos é um fenômeno dinâmico que apresenta não linearidade, responsável pela ocorrência de problemas estruturais em silos, assumindo particular interesse no Brasil pelo fato do país não possuir norma de dimensionamento e projeto dessas estruturas. Buscou-se neste trabalho contornar essa limitação pela avaliação das pressões por instrumentação de um silo em verdadeira grandeza e utilização de três normas estrangeiras, EN 1991-4, ANSI/ASAE EP433 e AS 3774. A instrumentação deu-se por células de carga e de pressão ao longo das paredes, no fundo e nos montantes do silo. Foram obtidos os perfis das pressões horizontais, verticais e de arrasto, durante as fases de carregamento, estocagem e descarregamento de grãos de milho. A distribuição das pressões verticais no fundo do silo mostrou ser variável ao longo do seu raio, em acordo com a formulação do código AS 3774, alternativa à hipótese simplificadora de distribuição uniforme dos demais. Foi também observado experimentalmente a não ocorrência de sobrepressão, corroborando com as normas EN 1991-4 e ANSI/ASAE EP433 para o tipo de fluxo desta análise. A variação das pressões horizontais com a altura do silo indicou que a norma americana subestima os esforços e as normas europeia e australiana dão valores próximos entre si e aos experimentais. O coeficiente K mostrou-se variável durante o fluxo, refletindo mudança no estado de tensões para a condição passiva no descarregamento. A transferência das cargas aos montantes foi de 35 %, sendo que as normas ANSI/ASAE EP433, EN-1991-4 e AS 3774 majoram essa transferência em 8,34 %, 60,30 % e 143,62 %, respectivamente, refletindo divergência entre essas prescrições, o que destaca a importância de se buscar um código normativo aplicado à realidade brasileira.The grain flow is a dynamic phenomenon that presents nonlinearity, responsible for the occurrence of structural problems in silos, assuming particular interest in Brazil because the country does not have a design standard of these structures. The aim of this work was to overcome this limitation by evaluating the pressures by instrumentation of a silo in true magnitude and using three foreign standards, EN 1991-4, ANSI/ASAE EP433 and AS 3774. The instrumentation was made by load and pressure cells along the walls, bottom and uprights of the silo. The horizontal, vertical and trawl pressure profiles were obtained during the loading, storage and unloading phases of corn grains. The vertical pressure distribution in the silo bottom was shown to be variable along its radius, according to the code AS 3774 formulation, alternative to the simplifying hypothesis of uniform distribution of the others. It was also observed experimentally the non-occurrence of overpressure, corroborating with the EN 1991-4 and the ANSI/ASAE EP433 standards for the flow type of this analysis. The horizontal pressure change with the height of the silo indicated that the American code underestimates the efforts and the European and Australian standards give values close to each other and to the experimental ones. The K coefficient showed to be variable during the flow, reflecting change in the stress state for the passive condition at the discharge. The charge transfer to the uprights was 35%, being that ANSI/ASAE EP433, EN-1991-4 and AS 3774 codes increased the transfer by 8.34%, 60.30% and 143.62%, respectively, reflecting divergence between these prescriptions, which highlights the importance of seeking a normative code applied to the Brazilian reality.Submitted by Renata Cardoso (renaatachaves97@hotmail.com) on 2022-11-28T23:17:25Z No. of bitstreams: 1 MARIVONE ZENELLA FANK - TESE PPGEA CTRN 2017.pdf: 10547337 bytes, checksum: 29c7cc4e6873c02854cb7b4c117bdc0b (MD5)Made available in DSpace on 2022-11-28T23:17:25Z (GMT). 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Pressões em silos verticais cilíndricos metálicos: determinação experimental e cálculos teóricos por normas estrangeiras. 2017. 171f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2017. 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