Análise de alguns aspectos no estudo de torres estaiadas

Abstract

As de torres treliçadas estaiadas são muito utilizadas e são foco de atenção na pesquisa da engenharia moderna, apresentando-se como um desafio na avaliação das excitações que sobre elas atuam, assim como a determinação das respostas dos elementos que as compõem. Para realizar um estudo neste sentido se realiza no presente trabalho a avaliação estrutural de uma torre treliçada estaiada, localizada na Universidade de Passo Fundo. Esta torre se encontra instrumentada, registrando velocidades de vento de forma contínua, sendo possível determinar nos registros existentes ventos característicos de tormentas TS e EPS. Se conta também com a caracterização dinâmica desta torre para qual foram determinadas suas freqüências naturais de vibração. Utilizando a informação supracitada foram criados modelos estruturais de diferentes níveis de complexidade que foram calibrados utilizando as informações disponíveis. A excitação devida a tormentas foi montada, comparando espectros de excitação clássicos disponíveis na literatura técnica e os registros experimentais de tormentas reais disponíveis. Também foi analisado um montante da torre submetido à compressão onde sua seção transversal é uma cantoneira de abas iguais. Foi determinada a carga de colapso deste perfil considerando as não linearidades físicas e geométricas incorporadas no mesmo. Foi prestada singular atenção ao estudo da influência das imperfeições, utilizando para isto expressões propostas pela bibliografia especializada e o quadro de imperfeições que foi extraído do escaneamento tridimensional de um montante real. Finalmente os diferentes aspectos estudados são discutidos nesta dissertação os quais permitem conhecer melhor o comportamento estrutural de torres estaiadas, em forma global, dos componentes que as compõem e das solicitações que atuam sobre elas. A forma em que se estudaram estes aspectos sem duvida enriqueceram a discussão do complexo tema da incerteza de modelo um dos atuais frentes na pesquisa da engenharia moderna.

The analysis of frames guyed masts are widely used and are the focus of attention in the research of modern engineering, presenting a challenge in the evaluation of excitations that act on them, and determining the responses of the component elements. To undertake a study to that effect, in this essay is made the evaluation of a structural truss of guyed masts, located at the University of Passo Fundo. This tower has equipments that record wind speeds in a continuous manner, being able to determine data about TS and EPS storms in the existing records. It also determines the natural frequencies of vibration as a dynamic characteristic of the tower. Using the above information, structural models of different levels of complexity were created, being calibrated using the available data. The excitement caused by storms was created by comparing the excitation spectra classics available in the technical literature and the experimental records of actual storms available. Also discussed was an amount subject to compression of the tower where its cross section is a corner of tabs equal. Was determined from the load profile given the collapse of physical and geometric nonlinearities embedded in it. Individual attention was given to the study of the influence of imperfections, using it to expressions proposed by the specialized literature and the framework of imperfection that was extracted from three-dimensional scanning of an actual amount.