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[en] EVALUATION OF TORNADO LOADS OVER FLEXIBLE FRAMED STRUCTURES / [pt] AVALIAÇÃO DAS AÇÕES MECÂNICAS DE TORNADOS SOBRE ESTRUTURAS APORTICADAS FLEXÍVEIS

THIAGO GALINDO PECIN 04 September 2006 (has links)
[pt] A consideração dos efeitos da incidência de tornados sobre estruturas é prática corrente em vários países, principalmente no que diz respeito a instalações industriais sensíveis, nas quais as conseqüências de uma eventual ocorrência de tal fenômeno são de maior risco. No Brasil, a despeito de múltiplos registros em algumas regiões ao longo dos últimos anos, tais estudos são ainda incipientes. Objetiva-se, em particular, a avaliação de efeitos mecânicos de tornados sobre sistemas estruturais. Para isso, utiliza-se o modelo de campo de vento proposto por Wen (1975), baseado na solução qualitativa de Kuo (1971), e três modelos de pórticos tridimensionais, de alturas 20, 60 e 100 m. Através de ensaios numéricos, apresentam-se as respostas estática, cinemática e dinâmica dessas estruturas quando atingidas pelo tornado modelado. Análise comparativa entre os efeitos de inércia e arrasto é feita e é proposto um espectro de resposta cinemática a tornados. Os efeitos globais são também avaliados, a fim de se inferirem informações gerais sobre os efeitos mecânicos do fenômeno sobre sistemas estruturais. Comparações com a norma brasileira de vento são apresentadas e a simplificação de se considerar a estrutura como ponto material perante o sinistro é avaliada. / [en] The consideration of the effects of the incidence of tornadoes on structures is common in many countries, mainly in sensible industrial installations, in which the consequences of an eventual occurrence of such phenomenon are of large risk. In Brazil, in spite of multiple registers in some regions during the last couple of years, such studies are still incipient. A methodology for the evaluation of tornado mechanical effects on structural systems is presented. For this, the wind field model proposed by Wen (1975), based on the qualitative solution of Kuo (1971) is used, and three models of 3-D framed structures, 20, 60 and 100 m high, are analyzed. Through numerical tests, the static and dynamic response of these structures to a sampling tornado are evaluated and analyzed. Comparative analysis of the inertia and drag effects is made and a tornadic response spectrum is presented. Global effects are also evaluated, in order to infer general information on the mechanical actions of the phenomenon on structural systems. Comparisons with the Brazilian wind code provisions are presented and the simplification of considering the structure as a material point during the analysis is criticized.

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