Muitos colapsos de silos metálicos acontecem devido à instabilidade das colunas (montantes) dos mesmos. Estes trabalham, predominantemente, à compressão e são responsáveis por resistir às forças de atrito existentes entre o produto ensilado e a parede do silo. As normas brasileiras vigentes não possuem orientações específicas para o cálculo da força crítica de flambagem destes perfis na sua utilização em silos metálicos com chapas onduladas. Este trabalho propõe um método para a análise da instabilidade dessas colunas, abordando-o como um problema de estabilidade elástica e desconsiderando a influência da pressão horizontal que o produto ensilado provoca na parede do silo, baseado em estudos teóricos de normas e trabalhos estrangeiros, modelagens numéricas em elementos finitos com o programa computacional ANSYS 19.2 e análise experimental. Com base nestes três estudos, apresenta-se um modelo de cálculo para considerar a influência da chapa ondulada na equação carga crítica de flambagem. / A huge amount of metal silos collapses occurs due to the instability of their columns (stiffeners). Those stiffeners work, mostly, in compression and are responsible for resisting the frictional forces between the storage product and the silo wall. The current Brazilian standards do not have specific guidelines for the calculation of the critical buckling load of these profiles in their use in metallic silos with corrugated sheets. This work proposes a method for the analysis of the instability of these columns, approaching as an elastic stability problem and disregarding the influence of the horizontal pressure that the storage product causes in the silo wall, based on theoretical studies of international codes and works, numerical modeling in finite elements with the ANSYS 19.2 software and experimental analysis. Based on these three studies, it is presented a calculation model to consider the influence of the corrugated sheet in the critical buckling load equation.

A aplicação de conceitos de estabilidade surge espontaneamente em estruturas metálicas e, mais destacadamente, nas estruturas de silos e de reservatórios. A parede cilíndrica que compõe o corpo desse tipo de estrutura é formada de chapasmetálicas delgadas, característica que surge da grande eficiência da forma cilíndrica. Neste trabalho, procura-se dispor ao engenheiro conceitos claros e distintos do comportamento e dos fenômenos de perda de estabilidade do equilíbrio dereservatórios e de silos metálicos. São expostas as teorias para a análise de silos para materiais granulares e pulverulentos não-coesivos e reservatórios para líquidos que não produzem gases. Mostra-se que a ação do material ensilado provocaesforços de compressão que possibilitam a ocorrência de fenômenos de perda da estabilidade da estrutura, conhecidos como flambagem no jargão técnico. Também a ação do vento pode ocasionar perda de estabilidade na estrutura vazia. Apresenta-se umresumo das teorias envolvidas, um ensaio numérico de modelos cilíndricos, um exemplo de silo de grãos, e uma compilação das normas e artigos mais atuais e abrangentes do problema de estabilidade em estruturas cilíndricas. Por fim, são estabelecidas as configurações estruturais que apresentam maiores riscos para a flambagem, e fornecidas as relações de diâmetro/espessura e de diâmetro/altura em que é possível se evitar os problemas advindos da perda da estabilidade do equilíbrio. / The application of the stability concepts appears spontaneously on steel structures and, more distinctly, on silos and tanks structures. The cylindrical wall that makes the body of this kind of structure is constituted of thin steel plates, characteristic that comes out of the great efficiency of the cylindrical shape. In this work, it is intended for the engineer clear and distinct notions about the behaviour and the loss of stability equilibrium phenomena of steel silos and tanks. The theories for the analysis of silos for non-cohesive, pulverulent and grain materials, and of tanks to liquids that produces no gases, are exposed. It is shown that the action of the bulk stored material causes compression that makes possible the occurrence of the phenomena of loss of the stability of the structure, commonly known in the technician jargon as buckling. Also the wind load can lead to the loss of stability of the empty structure. A summary is shown for of the involved theories, a numerical experiment with cylindrical models, an example of grain silo, and a compilation of the recommendations, norms and articles on the problem of the cylindrical structures stability. At least, it is established the structural configurations that poses major risks to buckling, and it is supplied relations of diametre/thickness and of diameter/height with whom it is possible to avoid the problems that come from the loss of the stability of equilibrium.

A aplicação de conceitos de estabilidade surge espontaneamente em estruturas metálicas e, mais destacadamente, nas estruturas de silos e de reservatórios. A parede cilíndrica que compõe o corpo desse tipo de estrutura é formada de chapasmetálicas delgadas, característica que surge da grande eficiência da forma cilíndrica. Neste trabalho, procura-se dispor ao engenheiro conceitos claros e distintos do comportamento e dos fenômenos de perda de estabilidade do equilíbrio dereservatórios e de silos metálicos. São expostas as teorias para a análise de silos para materiais granulares e pulverulentos não-coesivos e reservatórios para líquidos que não produzem gases. Mostra-se que a ação do material ensilado provocaesforços de compressão que possibilitam a ocorrência de fenômenos de perda da estabilidade da estrutura, conhecidos como flambagem no jargão técnico. Também a ação do vento pode ocasionar perda de estabilidade na estrutura vazia. Apresenta-se umresumo das teorias envolvidas, um ensaio numérico de modelos cilíndricos, um exemplo de silo de grãos, e uma compilação das normas e artigos mais atuais e abrangentes do problema de estabilidade em estruturas cilíndricas. Por fim, são estabelecidas as configurações estruturais que apresentam maiores riscos para a flambagem, e fornecidas as relações de diâmetro/espessura e de diâmetro/altura em que é possível se evitar os problemas advindos da perda da estabilidade do equilíbrio. / The application of the stability concepts appears spontaneously on steel structures and, more distinctly, on silos and tanks structures. The cylindrical wall that makes the body of this kind of structure is constituted of thin steel plates, characteristic that comes out of the great efficiency of the cylindrical shape. In this work, it is intended for the engineer clear and distinct notions about the behaviour and the loss of stability equilibrium phenomena of steel silos and tanks. The theories for the analysis of silos for non-cohesive, pulverulent and grain materials, and of tanks to liquids that produces no gases, are exposed. It is shown that the action of the bulk stored material causes compression that makes possible the occurrence of the phenomena of loss of the stability of the structure, commonly known in the technician jargon as buckling. Also the wind load can lead to the loss of stability of the empty structure. A summary is shown for of the involved theories, a numerical experiment with cylindrical models, an example of grain silo, and a compilation of the recommendations, norms and articles on the problem of the cylindrical structures stability. At least, it is established the structural configurations that poses major risks to buckling, and it is supplied relations of diametre/thickness and of diameter/height with whom it is possible to avoid the problems that come from the loss of the stability of equilibrium.

Este trabalho realiza estudo teórico e experimental de ligações parafusadas em chapas finas onduladas, com aço de alta resistência, submetidas a esforços de tração em situação de cisalhamento simples. A aplicação deste tipo de ligação ocorre em paredes de silos cilíndricos metálicos. Também foi avaliada a utilização de montagem com chapas duplas, utilizadas na prática para aumentar a espessura total da parede, devido a demanda por silos cada vez maiores. O programa experimental compreendeu 137 ensaios, nos quais foram variados parâmetros de interesse com aplicações práticas, resultando em dois modos de falha distintos, ruptura da chapa na seção líquida e esmagamento do aço na parede do furo. Foram propostas novas equações para o cálculo da resistência deste tipo de ligação. Os resultados experimentais obtidos mostraram que em ligações com falha por ruptura na seção líquida, reduzir a área líquida à uma área efetiva por meio de um coeficiente redutor resulta em valores conservadores para a resistência deste tipo de ligação. As ligações com chapas duplas apresentaram resistência elevada, superior à condição de chapa simples. / This work presents a theoretical and experimental study of bolted connections with thin, corrugated, high strength steel sheets, subjected to tension in simple shear condition. This type of connection is applicable in walls of cylindrical steel silos. It also was evaluated the case of double sheet assemblage, that is used in practice to increase the total wall thickness, due to the demand for bigger silos. The experimental program comprised 137 tests, in which it were varied chosen parameters of practical interest, providing failure by net section tension rupture and bearing of the sheet. New equations were proposed for the strength calculation of this type of connection. The experimental results indicated that in connections subject net section rupture, to reduce the net section area to an effective area through a reduction coefficient returns conservative values of resistance for this type of connection. The connections with double sheet exhibited high values of resistance, which resulted bigger than for simple sheet cases.

Este trabalho realiza estudo teórico e experimental de ligações parafusadas em chapas finas onduladas, com aço de alta resistência, submetidas a esforços de tração em situação de cisalhamento simples. A aplicação deste tipo de ligação ocorre em paredes de silos cilíndricos metálicos. Também foi avaliada a utilização de montagem com chapas duplas, utilizadas na prática para aumentar a espessura total da parede, devido a demanda por silos cada vez maiores. O programa experimental compreendeu 137 ensaios, nos quais foram variados parâmetros de interesse com aplicações práticas, resultando em dois modos de falha distintos, ruptura da chapa na seção líquida e esmagamento do aço na parede do furo. Foram propostas novas equações para o cálculo da resistência deste tipo de ligação. Os resultados experimentais obtidos mostraram que em ligações com falha por ruptura na seção líquida, reduzir a área líquida à uma área efetiva por meio de um coeficiente redutor resulta em valores conservadores para a resistência deste tipo de ligação. As ligações com chapas duplas apresentaram resistência elevada, superior à condição de chapa simples. / This work presents a theoretical and experimental study of bolted connections with thin, corrugated, high strength steel sheets, subjected to tension in simple shear condition. This type of connection is applicable in walls of cylindrical steel silos. It also was evaluated the case of double sheet assemblage, that is used in practice to increase the total wall thickness, due to the demand for bigger silos. The experimental program comprised 137 tests, in which it were varied chosen parameters of practical interest, providing failure by net section tension rupture and bearing of the sheet. New equations were proposed for the strength calculation of this type of connection. The experimental results indicated that in connections subject net section rupture, to reduce the net section area to an effective area through a reduction coefficient returns conservative values of resistance for this type of connection. The connections with double sheet exhibited high values of resistance, which resulted bigger than for simple sheet cases.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-01T14:05:21Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ PINHEIRO LOPES NETO - DISSERTAÇÃO PPGEA 2005..pdf: 7816750 bytes, checksum: fac8dab7b69899332c5c31968b0fff94 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-01T14:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ PINHEIRO LOPES NETO - DISSERTAÇÃO PPGEA 2005..pdf: 7816750 bytes, checksum: fac8dab7b69899332c5c31968b0fff94 (MD5) Previous issue date: 2005-10 / Capes / Nos últimos anos, o crescimento da agricultura brasileira tem forçado vários setores a se adequarem aos padrões produtivos com o intuito de se manterem competitivos frente ao processo de globalização económica. Neste contexto, as fábricas de produtos agroindustriais, em especial as de ração avícola, tendem a buscar novas alternativas que favoreçam a produção e reduzam custos sem afetar a qualidade do produto final. Entre estas alternativas, destaca-se o uso de silos verticais por facilitar o processo de confecção das rações e eliminar os grandes depósitos horizontais. Entretanto, a simples adoção de silos verticais sem um conhecimento prévio de algumas características como forma e dimensões mais apropriadas para cada situação pode não obter o resultado desejado além do fato de gerar problemas no fluxo dos produtos pelo dimensionamento inadequado das células armazenadoras. Diante desta insegurança, a presente pesquisa teve como objetivo estudar as tensões desenvolvidas nas paredes em conformação ziguezague de um silo metálico prismático 2m x lm e comparar os resultados obtidos com teorias e estudos semelhantes. Para a caracterização das propriedades de fluxo da soja em pelets (produto utilizado nos ensaios), adotou-se a metodologia proposta pela BMBH. Para o cálculo das pressões, adotaram-se as normas D1N 1055, ISO 11697, EUROCODE 1 e AS 3774 enquanto que, para o cálculo das tensões, utilizaram-se os métodos simplificados de Ravenet e Troitsky. Para a obtenção dos esforços reais nas paredes, utilizou-se extensômetros elétricos e transdutores de deslocamentos. Com bases nos resultados obtidos, ressalta-se que a soja em pelets apresentou característica granular e que o esforço gerado nas paredes pelo seu descarregamento aumentou com o tempo de armazenagem estudado. Com relação às teorias estudadas, conclui-se que tanto a teoria de Ravenet quanto de Troistky podem ser recomendadas para o dimensionamento de silos prismáticos por apresentarem boa aproximação com valores experimentais. / Last years in Brazil have shown an agricultural growth that has forced several sectors to fít in productive patterns to maintain competitiveness within the process of economic globalization. In this context, agroindustrial product factories, particularly the ones involved with rations, tend to search for new alternatives to favor production and reduce costs without affecting the quality of the final product. Among these alternatives there is the use of vertical silos due to their capacity to facilitate the process of rations production and remove the need for great horizontal warehouses. The mere use o f vertical silos without a previous knowledge of some characteristics such as the most appropriate shape and dimensions for each situation, however, may not produce the desired outcome and can create problems with the flow of products due to inadequate dimensioning of storage cells. Aware of such an insecurity, the present research had the objective to study the tensions produced on the zigzag shaped walls of a 2m x l m prismatic metallic silo, and to compare results found with theories and similar studies. The methodology proposed by BMBH was used to determine the flow properties of pelletized soybean (product used in the experiments). DIN 1055, ISO 11697, EUROCODE 1 and AS 3774 norms were used for the calculation of pressure whilst the simplifíed methods of Ravenet and Troitsky were used to calculate tension. Strain gauges and displacement transducers were used to obtain data concerning the real efforts on the walls. Based on results found it can be said that pelletized soybean presented granular characteristic and that the effort generated on the walls due to its unloading increased according to storage time studied. Concerning the theories studied, it was concluded that either Ravenet theory or Troitskys can be recommended for the design of prismatic silos since they present great accuracy when contrasted with experimental values.

La presente investigación denominada “Propuesta de reducción del costo de despacho de cereales a granel” tiene el objetivo de determinar una propuesta de reducción del costo de despacho de cereales a granel de la empresa objeto de estudio. Se realizó un estudio de causa - efecto, análisis de datos cuantitativos y observaciones instantáneas para identificar la actividad donde se tiene un sobre costo en el servicio de despacho. Identificando como problemas los altos costos que significan las actividades de liberación de paneles y barredura de silos metálicos que se realizan de manera manual. Se presentó el estudio económico de dos propuestas de solución, de las cuales se optó que la mejor propuesta tiene una inversión que asciende a S/.232,700.49 nuevos soles; el cual será asumido al 100% por la misma empresa. La evaluación económica muestra un Valor Actual Neto (VAN) mayor a cero y una Tasa Interna de Retorno (TIR) mayor al costo de oportunidad del accionista por lo que se concluye que el proyecto genera valor y es económicamente viable, al implementar dicha propuesta las actividades de liberación de paneles y barredura de silos metálicos se realizaran de manera semiautomática. This research entitled "Proposal for reducing the cost of bulk grain exports" aims to determine a method for reducing the cost of bulk grain dispatch of the company under study. A cause and effect study was conducted using quantitative analysis of data and instant feedback to identify where the activity has a cost overrun on the dispatch service. As problems identifying significant than the high costs brought Activities Liberation panels and metal silo sweep carried out manually. An economic study of two proposed solutions, of which it was decided that the best proposal is an investment amounting to S/. 232,700.49 was presented; which shall be provided 100% by the same company. The economic assessment shows a higher Net Present Value (NPV) of zero and a Internal Rate of Return (IRR) greater than the opportunity cost of shareholders. Therefore, it is concluded that the project creates value and is economically feasible to implement this proposal, the proposal to implement activities and sweep release panels were held metal silo semi-automatically.