Ação dinâmica de vento EPS em torres metálicas treliçadas considerando a interação solo-estrutura
Resumo
Neste trabalho é realizado um estudo comparativo entre as análises estática e dinâmica, em uma torre metálica treliçada autoportante, sob a ação de ventos originados de ciclones extratropicais (EPS), considerando-se a interação solo-estrutura (ISE). Para a análise estática, as ações de vento foram consideradas conforme as recomendações da IEC 60826 (2003) nos elementos de suportes da torre. Para a análise dinâmica, essas foram calculadas com base no vento médio, considerando os procedimentos de cálculo da NBR 6123 (1988) com correção da velocidade básica do vento para a média sobre uma hora, acrescido da parcela flutuante. Para a geração dos sinais de flutuação, adotaram-se os espectros de potência para componente longitudinal de Davenport, Harris e Kaimal. Dessa forma, a partir das funções no domínio da frequência, aplicando-se a transformada inversa de Fourier (iFFT), após uma atribuição de números aleatórios para as partes real e imaginária que compõem a função, essa parcela foi simulada numericamente. Para avaliar a influência da consideração da ISE na torre, calcularam-se os coeficientes de rigidez do conjunto solo-fundação vertical e horizontal, e introduziu-se no modelo como elementos de mola não-lineares. As análises estáticas foram realizadas através do programa de elementos finitos ANSYS, enquanto que as análises dinâmicas foram solucionadas pelo método da integração direta (MID) das equações do movimento, de forma explícita, a partir de uma rotina em FORTRAN. Para a hipótese de fundações indeslocáveis, obtiveram-se amplificações dinâmicas em torno de 1,5 nos deslocamentos dos nós de topo da torre. Quando considerada a ISE, estes valores aumentaram, chegando-se a deslocamento até 102% maior. Com relação aos esforços nas barras, estes também aumentaram, na maioria das vezes, obtendo-se amplificações dinâmicas de até 1,7, para as barras de montante mais carregadas. Quando considerada a ISE, este valor aumentou em até 23,6%. Dessa forma, apesar de as forças do vento nos painéis da torre ao longo da altura terem sido geradas com correlação de 100%, os deslocamentos dos nós de topo, assim como os esforços máximos nas barras, apresentaram valores significativos.
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