A maioria dos silos existentes no mundo não apresenta condições ideais de operação devido ao insuficiente conhecimento das pressões exercidas pelo produto armazenado principalmente na situação de descarga. A descarga excêntrica é comum em cooperativas e indústrias pois facilita o acesso na descarga do produto armazenado em trens e caminhões. Em contrapartida, nesta situação surgem pressões assimétricas que são a maior causa de acidentes e colapsos em silos. Até mesmo em silos concêntricos, as pressões assimétricas podem ocorrer. Ainda faltam muitas respostas com relação ao comportamento das pressões na descarga excêntrica, por isso, a maioria das normas internacionais recomenda a adoção de pressões adicionais para levar em conta os efeitos das pressões assimétricas, sendo que, estas recomendações variam muito de uma norma para outra e muitas vezes não são claras em suas afirmações. Este trabalho teve por objetivo principal o estudo teórico e numérico das pressões devidas ao produto armazenado em silos verticais com descarga excêntrica. Os resultados obtidos mostram que para a determinação das ações em silos esbeltos para o armazenamento de produtos de fluxo livre uma boa solução é a utilização dos métodos recomendados pelas normas EUROCODE e DIN, com algumas ressalvas: pressão no fundo do silo segundo a AS, estabelecimento de coeficiente de sobrepressão mínimo de 1,2 e porcentagem mínima de variabilidade das propriedades dos produtos, mesmo quando elas forem obtidas por meio de testes experimentais. / Most of the silos do not meet the ideal requirements for operation ought to many factors. One of the main factors is related to the lack of knowledge about the pressure imposed by the stored material, especially during discharge. In this work, the discharge done through eccentric silos is investigated, which is commonly employed by cooperatives and factories once they facilitate the access of trains and trucks to the discharged product. In those situations there is the occurrence of asymmetric pressure, which is the major cause of collapses and accidents in silos. There are still many pending answers regarding the pressure behavior in eccentric discharge; therefore, most international standards recommend the adoption of additional pressures in order to consider the effects of asymmetric pressures. The recommendations, however, are very diverse and not always clear. The results obtained show that, in order to determine the actions in slim silos for free flow product storage, it is important to use the methods recommended by the EUROCODE and DIN standards, with some exceptions: refer to the AS regarding to the pressure on the bottom of the silo, define the minimum underpressure coefficient as 1.2, and minimum percentage of product property variability, even if they are achieved through experimental tests.

A maioria dos silos existentes no mundo não apresenta condições ideais de operação devido ao insuficiente conhecimento das pressões, do fluxo e do grande número de variáveis que afetam o comportamento dos produtos armazenados. Isso explica também, a grande quantidade de acidentes e colapsos em silos. Uma análise dos principais códigos normativos indica a existência de divergências entre eles, principalmente quando se referem à determinação das pressões exercidas pelo produto armazenado sobre a estrutura, o mesmo ocorrendo entre as teorias propostas por pesquisadores. Este trabalho tem por finalidade apresentar um estudo teórico das pressões e fluxo em silos verticais esbeltos (h/d≥1,5) exercidas pelo produto armazenado. Para isso, um estado da arte das teorias de pressões e fluxo propostas pelos mais importantes pesquisadores e normas internacionais sobre o assunto foi desenvolvida. Como exemplo de aplicação, foram analisadas as pressões em um silo vertical esbelto com fundo cônico, para as situações de fluxo de massa e fluxo de funil, para dois produtos granulares. Com base nos resultados obtidos, foi elaborada uma proposta de norma brasileira para a determinação das pressões exercidas pelo produto armazenado para essas unidades, tendo em vista que o Brasil ainda não possui uma norma específica para o projeto e construção de silos. Além disso, foi desenvolvido um programa computacional de cálculo das pressões. / Silos are structures that usually present process and failures problems due to insufficient knowledge of bulk solids pressures and flow. An analysis of the principal international theories and standards shows divergences, mainly in the pressures determination due to the storage of bulk solids. This work presents a theoretical study of the pressures and flow in slender vertical silos (h/d≥1,5) due the storage of the bulk solids. An state of the art of the theories of pressures and flow proposed by the most important researchers and international standards on the subject is presented. As a practical example, the pressures were determined in a slender vertical silo with conical bottom, for mass and funnel flow patterns and for two granular materials. Based on the study, a proposal of Brazilian standard was elaborated for the determination of the pressures due the bulk solids for slender silos, considering that Brazil doesn't still have a specific standard for the design and construction of silos. A software for pressures determination was also developed.

A maioria dos silos existentes no mundo não apresenta condições ideais de operação devido ao insuficiente conhecimento das pressões exercidas pelo produto armazenado principalmente na situação de descarga. A descarga excêntrica é comum em cooperativas e indústrias pois facilita o acesso na descarga do produto armazenado em trens e caminhões. Em contrapartida, nesta situação surgem pressões assimétricas que são a maior causa de acidentes e colapsos em silos. Até mesmo em silos concêntricos, as pressões assimétricas podem ocorrer. Ainda faltam muitas respostas com relação ao comportamento das pressões na descarga excêntrica, por isso, a maioria das normas internacionais recomenda a adoção de pressões adicionais para levar em conta os efeitos das pressões assimétricas, sendo que, estas recomendações variam muito de uma norma para outra e muitas vezes não são claras em suas afirmações. Este trabalho teve por objetivo principal o estudo teórico e numérico das pressões devidas ao produto armazenado em silos verticais com descarga excêntrica. Os resultados obtidos mostram que para a determinação das ações em silos esbeltos para o armazenamento de produtos de fluxo livre uma boa solução é a utilização dos métodos recomendados pelas normas EUROCODE e DIN, com algumas ressalvas: pressão no fundo do silo segundo a AS, estabelecimento de coeficiente de sobrepressão mínimo de 1,2 e porcentagem mínima de variabilidade das propriedades dos produtos, mesmo quando elas forem obtidas por meio de testes experimentais. / Most of the silos do not meet the ideal requirements for operation ought to many factors. One of the main factors is related to the lack of knowledge about the pressure imposed by the stored material, especially during discharge. In this work, the discharge done through eccentric silos is investigated, which is commonly employed by cooperatives and factories once they facilitate the access of trains and trucks to the discharged product. In those situations there is the occurrence of asymmetric pressure, which is the major cause of collapses and accidents in silos. There are still many pending answers regarding the pressure behavior in eccentric discharge; therefore, most international standards recommend the adoption of additional pressures in order to consider the effects of asymmetric pressures. The recommendations, however, are very diverse and not always clear. The results obtained show that, in order to determine the actions in slim silos for free flow product storage, it is important to use the methods recommended by the EUROCODE and DIN standards, with some exceptions: refer to the AS regarding to the pressure on the bottom of the silo, define the minimum underpressure coefficient as 1.2, and minimum percentage of product property variability, even if they are achieved through experimental tests.

A maioria dos silos existentes no mundo não apresenta condições ideais de operação devido ao insuficiente conhecimento das pressões, do fluxo e do grande número de variáveis que afetam o comportamento dos produtos armazenados. Isso explica também, a grande quantidade de acidentes e colapsos em silos. Uma análise dos principais códigos normativos indica a existência de divergências entre eles, principalmente quando se referem à determinação das pressões exercidas pelo produto armazenado sobre a estrutura, o mesmo ocorrendo entre as teorias propostas por pesquisadores. Este trabalho tem por finalidade apresentar um estudo teórico das pressões e fluxo em silos verticais esbeltos (h/d≥1,5) exercidas pelo produto armazenado. Para isso, um estado da arte das teorias de pressões e fluxo propostas pelos mais importantes pesquisadores e normas internacionais sobre o assunto foi desenvolvida. Como exemplo de aplicação, foram analisadas as pressões em um silo vertical esbelto com fundo cônico, para as situações de fluxo de massa e fluxo de funil, para dois produtos granulares. Com base nos resultados obtidos, foi elaborada uma proposta de norma brasileira para a determinação das pressões exercidas pelo produto armazenado para essas unidades, tendo em vista que o Brasil ainda não possui uma norma específica para o projeto e construção de silos. Além disso, foi desenvolvido um programa computacional de cálculo das pressões. / Silos are structures that usually present process and failures problems due to insufficient knowledge of bulk solids pressures and flow. An analysis of the principal international theories and standards shows divergences, mainly in the pressures determination due to the storage of bulk solids. This work presents a theoretical study of the pressures and flow in slender vertical silos (h/d≥1,5) due the storage of the bulk solids. An state of the art of the theories of pressures and flow proposed by the most important researchers and international standards on the subject is presented. As a practical example, the pressures were determined in a slender vertical silo with conical bottom, for mass and funnel flow patterns and for two granular materials. Based on the study, a proposal of Brazilian standard was elaborated for the determination of the pressures due the bulk solids for slender silos, considering that Brazil doesn't still have a specific standard for the design and construction of silos. A software for pressures determination was also developed.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marivone Zanela Fank.pdf: 3969409 bytes, checksum: 3e72c182efdf649754f3e36ca228df7d (MD5) Previous issue date: 2010-07-09 / Engineering structures are designed according to the imposed stress. In the case of silos, there is not a Brazilian standard regulation to prescribe their projects and actions. This limitation leads designers to use the foreign standards requirements which, however, differ from one another. This paper shows the evolution of knowledge about the subject, and also aims to experimentally determine the load distribution on vertical cylindrical silos foundations, getting the load transfer coefficient to its bottom and ring, in order to contribute to a better understanding of load distribution for the improvement of these structures design. To conduct the study, four piles on a prototype silo ring located in the Industrial Park C. Vale - Cooperativa Agroindustrial Ltda in Palotina, Paraná, Brazil, were instrumented by using pressure cells. The cell readings were performed by automatic data acquisition during the phases of corn loading, unloading and storage. The results of this research allow the following conclusions: there is a difference between the transferred load and the 30% coefficient usually used in projects. This index showed consistent with the average loads in piles until the silo gets loaded with 50000 kN, which corresponds to 64% of full load. Thereafter, the transference coefficient raised, reaching 50%. Moreover, the observed loads on the instrumented piles were unevenly shown, in other words, the loading on the piles were different, reaching maximum loads of 800, 845, 520 and 600 kN, corresponding to coefficients of 47, 50, 30, and 35%, respectively. The different magnitudes of the loads on piles are associated with the measured values of the settlements, which were high in the foundations located on the tunnel alignment, exceeding 40 mm. Each individual pile behavior identifies the need for detailed coefficients analysis adopted in calculations to avoid structural problems. / As estruturas de engenharia são projetadas em função dos esforços impostos. No caso de silos, não há uma norma brasileira que prescreva sobre seus projetos e ações. Tal limitação leva os projetistas a utilizarem as prescrições de normas estrangeiras, as quais, no entanto, apresentam divergências. Este trabalho mostra a evolução do conhecimento acerca do tema e tem como objetivo determinar experimentalmente a distribuição de cargas nas fundações de silos verticais cilíndricos, obtendo o coeficiente de transferência do carregamento para o fundo e anel do mesmo, com o intuito de contribuir para uma melhor compreensão da distribuição das cargas e para um melhor dimensionamento destas estruturas. Para a realização do trabalho foram instrumentadas por meio de células de pressão quatro estacas sob o anel de um silo protótipo, localizado no parque industrial da C. Vale Cooperativa Agroindustrial Ltda, no município de Palotina, Paraná. As leituras das células foram realizadas por sistema automático de aquisição de dados durante as fases de carregamento, armazenamento e descarregamento dos grãos de milho. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitem as seguintes conclusões: existe uma divergência entre a carga transferida e o coeficiente de 30% usualmente utilizado em projetos. Este índice se apresentou coerente com as cargas médias nas estacas até o silo estar carregado com 50000 kN, o que corresponde a 64% do carregamento pleno. A partir daí o coeficiente de transferência apresentou-se superior, chegando a 50%. Ainda, as cargas observadas nas estacas instrumentadas, mostraram-se de forma desigual, ou seja, o carregamento nas estacas foi diferenciado, atingindo cargas máximas de 800, 845, 520 e 600 kN, correspondentes a coeficientes de 47, 50, 30 e 35%, respectivamente. As diferentes magnitudes das cargas nas estacas estão associadas aos valores dos recalques medidos, os quais foram elevados nas fundações localizadas no alinhamento do túnel, ultrapassando 40 mm. O comportamento individual de cada estaca identifica a necessidade de analisar com mais critério os coeficientes adotados em cálculos a fim de evitar problemas estruturais.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marivone Zanela Fank.pdf: 3969409 bytes, checksum: 3e72c182efdf649754f3e36ca228df7d (MD5) Previous issue date: 2010-07-09 / Engineering structures are designed according to the imposed stress. In the case of silos, there is not a Brazilian standard regulation to prescribe their projects and actions. This limitation leads designers to use the foreign standards requirements which, however, differ from one another. This paper shows the evolution of knowledge about the subject, and also aims to experimentally determine the load distribution on vertical cylindrical silos foundations, getting the load transfer coefficient to its bottom and ring, in order to contribute to a better understanding of load distribution for the improvement of these structures design. To conduct the study, four piles on a prototype silo ring located in the Industrial Park C. Vale - Cooperativa Agroindustrial Ltda in Palotina, Paraná, Brazil, were instrumented by using pressure cells. The cell readings were performed by automatic data acquisition during the phases of corn loading, unloading and storage. The results of this research allow the following conclusions: there is a difference between the transferred load and the 30% coefficient usually used in projects. This index showed consistent with the average loads in piles until the silo gets loaded with 50000 kN, which corresponds to 64% of full load. Thereafter, the transference coefficient raised, reaching 50%. Moreover, the observed loads on the instrumented piles were unevenly shown, in other words, the loading on the piles were different, reaching maximum loads of 800, 845, 520 and 600 kN, corresponding to coefficients of 47, 50, 30, and 35%, respectively. The different magnitudes of the loads on piles are associated with the measured values of the settlements, which were high in the foundations located on the tunnel alignment, exceeding 40 mm. Each individual pile behavior identifies the need for detailed coefficients analysis adopted in calculations to avoid structural problems. / As estruturas de engenharia são projetadas em função dos esforços impostos. No caso de silos, não há uma norma brasileira que prescreva sobre seus projetos e ações. Tal limitação leva os projetistas a utilizarem as prescrições de normas estrangeiras, as quais, no entanto, apresentam divergências. Este trabalho mostra a evolução do conhecimento acerca do tema e tem como objetivo determinar experimentalmente a distribuição de cargas nas fundações de silos verticais cilíndricos, obtendo o coeficiente de transferência do carregamento para o fundo e anel do mesmo, com o intuito de contribuir para uma melhor compreensão da distribuição das cargas e para um melhor dimensionamento destas estruturas. Para a realização do trabalho foram instrumentadas por meio de células de pressão quatro estacas sob o anel de um silo protótipo, localizado no parque industrial da C. Vale Cooperativa Agroindustrial Ltda, no município de Palotina, Paraná. As leituras das células foram realizadas por sistema automático de aquisição de dados durante as fases de carregamento, armazenamento e descarregamento dos grãos de milho. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitem as seguintes conclusões: existe uma divergência entre a carga transferida e o coeficiente de 30% usualmente utilizado em projetos. Este índice se apresentou coerente com as cargas médias nas estacas até o silo estar carregado com 50000 kN, o que corresponde a 64% do carregamento pleno. A partir daí o coeficiente de transferência apresentou-se superior, chegando a 50%. Ainda, as cargas observadas nas estacas instrumentadas, mostraram-se de forma desigual, ou seja, o carregamento nas estacas foi diferenciado, atingindo cargas máximas de 800, 845, 520 e 600 kN, correspondentes a coeficientes de 47, 50, 30 e 35%, respectivamente. As diferentes magnitudes das cargas nas estacas estão associadas aos valores dos recalques medidos, os quais foram elevados nas fundações localizadas no alinhamento do túnel, ultrapassando 40 mm. O comportamento individual de cada estaca identifica a necessidade de analisar com mais critério os coeficientes adotados em cálculos a fim de evitar problemas estruturais.

Water shortages in certain periods have led to serious social conflicts, as well as economic and environmental impacts resulting from irrigated agriculture, especially of rice growing, which represents a high demand of water. The present study proposes a methodology for analyzing the water sustainability of rice growing through the implementation the temporary dams at the river-bed of water courses, with the study area the watershed of Arroio Grande, which has a growing need to match the conditions of supply and demand. The analysis of water supply and demand conditions was made in the context of the watershed and by control point, three scenarios are composed: scenarios 1 - the existing situation; scenario 2: considers compliance to environmental legislation, with elimination of rice growing areas in areas of permanent preservation and destination of the portion of environmental flow (30%Q90) an; scenario 3: considers compliance to environmental legislation and implementation the temporary dam at the river-beds of water courses upstream of where the shortage was indicated, as a way to expand and ensure water supply for rice growing. The results show that the in the scenario 1 the demand is met, although for control points 5 and 6 it is equivalent to 89% to 97% of its availability, besides not meet environmental legislation. For the scenario 2, control points 5 and 6 indicate water scarcity for the months analyzed (November February), indicating the places where water supply should be expanded. In scenario 3, it is concluded that the temporary dams proposed have the may partially meet the water requirements and PC 5, PC 6, the results indicate no compliance between supply and demand. Therefore, concluded that the conflicts over water use in the watershed of the Arroio Grande resulting from irrigated agriculture can be minimized with the installation of temporary dams. However, the results indicate that the water sustainability of rice growing can only be achieved by reducing the irrigated area, specifically between the PC 3-5 and 4-6. / A escassez de água em determinados períodos vem provocando sérios conflitos sociais, econômicos e ambientais, decorrentes da agricultura irrigada, especialmente da cultura orizícola, que apresenta alta demanda hídrica. Desta forma, o presente estudo propõe uma metodologia para analisar a sustentabilidade hídrica da cultura orizícola através da implantação de barragens temporárias no álveo de cursos d água, tendo como área de estudo a sub-bacia hidrográfica do Arroio Grande, que apresenta uma crescente necessidade de compatibilizar as condições de oferta e demanda. A análise das condições de oferta e demanda hídrica foi realizada no contexto da sub-bacia e por ponto de controle (PC), sendo compostos três cenários: cenário 1 - situação existente; cenário 2: considera o atendimento a legislação ambiental, com a eliminação de áreas de cultivo orizícola em Áreas de Preservação Permanente (APP) e destinação da parcela de vazão ambiental (30%Q90) e; cenário 3: considera o atendimento a legislação ambiental e propõe a implantação de barragens temporárias no álveo de cursos d água, a montante dos locais que indica escassez, como forma de ampliar o suprimento hídrico da cultura orizícola. Os resultados mostraram que no cenário 1 a demanda é atendida, embora para os pontos de controle 5 e 6, equivale de 89% a 97% da disponibilidade hídrica, além de não atender a legislação ambiental. Para o cenário 2, os pontos de controle 5 e 6 apontam escassez hídrica para os meses analisados (novembro a fevereiro), indicando assim os locais em que a oferta hídrica deverá ser ampliada. No cenário 3, conclui-se que as barragens temporárias propostas poderão atender parcialmente a demanda hídrica do PC 5 e, no PC 6, os resultados indicam não haver conformidade entre oferta e demanda. Desta forma, conclui-se que os conflitos pelo uso da água na sub-bacia hidrográfica do Arroio Grande decorrentes da agricultura irrigada poderão ser minimizados com a implantação das barragens temporárias. Entretanto, os resultados indicam que a sustentabilidade hídrica da cultura orizícola somente poderá ser alcançada com a redução da área irrigada, especificamente, entre os PC 3 - 5 e, 4 - 6.