Ligações semirrígidas na análise dinâmica de estruturas metálicas treliçadas
Fecha
2018-08-30Metadatos
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Torres metálicas treliçadas são dimensionadas no Brasil para suportar o peso próprio, o peso de cabos ou equipamentos que sustentam e principalmente a ação do vento. No entanto, mesmo ações dinâmicas de baixa intensidade podem levar uma estrutura deste tipo ao colapso, quando a frequência da excitação for muito próxima a uma das frequências naturais de vibração da torre. Quando isto ocorre, a estrutura entra em ressonância e as amplitudes dos deslocamentos aumentam significativamente. Uma das maneiras de controlar as amplitudes e evitar que a estrutura entre em colapso é aumentar seu amortecimento, fazendo com que a energia induzida pela ação dinâmica possa ser dissipada mais rapidamente. Para avaliar a resposta da estrutura frente a esses carregamentos é necessário um modelo mecânico que represente a realidade. O presente trabalho traz um estudo numérico e experimental acerca do assunto, avaliando as propriedades dinâmicas de uma estrutura treliçada de alumínio. As frequências naturais e o amortecimento são avaliados experimentalmente através da aplicação de impactos no modelo. A flexibilidade das ligações da estrutura é alterada através da mudança do torque aplicado nos parafusos e com a introdução de anéis de borracha entre os perfis que compõem o modelo. São utilizados acelerômetros e programas de computador para medir, receber e processar a resposta dinâmica da estrutura. Deste modo são determinadas as primeiras frequências naturais de vibração e o amortecimento da estrutura, este último calculado pelo decremento logarítmico. As mesmas propriedades são avaliadas em um modelo numérico computacional, na qual as mesmas condições da etapa experimental são aplicadas com auxílio de um programa de elementos finitos e um programa de integração direta utilizando diferenças finitas centrais. Foi observado que a introdução de elementos flexíveis aumentou a taxa de amortecimento da estrutura a ponto de reduzir a frequência natural de vibração. Além disso, identificou-se que a alteração no torque não provocou uma variação significante nas propriedades dinâmicas da estrutura sem anéis de borracha nas ligações, pois não foi observado deslizamento entre os perfis.
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