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https://tede.unioeste.br/handle/tede/5243
Tipo do documento: | Tese |
Title: | Resistência das chapas laterais de silos metálicos utilizando novo modelo de parafuso |
Other Titles: | Resistance of sidewall sheets of metal silos using new bolt model |
Autor: | Ficanha, Daniele Cristina ![]() |
Primeiro orientador: | Christ, Divair |
Primeiro coorientador: | Calil Junior, Carlito |
Primeiro membro da banca: | Christ, Divair |
Segundo membro da banca: | Calil Junior, Carlito |
Terceiro membro da banca: | Coelho, Silvia Renata Machado |
Quarto membro da banca: | Petrauski, Alfredo |
Quinto membro da banca: | Konopatzki, Evandro André |
Resumo: | Os silos metálicos são utilizados para armazenar e preservar a qualidade dos grãos. Para isso, é de suma importância o dimensionamento adequado, a fim de garantir a eficiência e a segurança do equipamento. A possibilidade de implantação de um silo metálico baseia-se principalmente no custo e no peso da matéria prima: o aço. As chapas do costado representam a maior parte da matéria prima utilizada. A viabilização do parafuso alternativo, responsável pelas ligações dos elementos do corpo do silo, aumentam a resistência da chapa lateral. Atentando-se a isto, a possibilidade de meios para aumentar a resistência destas chapas juntamente com a ligação parafusada torna-se atrativa e econômica. Através do parafuso alternativo, capaz de suprir as solicitações de projeto, acarreta-se um novo conceito de dimensionamento estrutural e sistema de montagem das chapas laterais. A análise teórica iniciou-se pela otimização da ligação parafusada com o parafuso alternativo e replicou-se para o parafuso tradicional, analisando os possíveis modelos de acordo com as recomendações da Norma Brasileira 14762. A resistência do conjunto de chapa fina de aço parafusada com o parafuso alternativo foi superior em todas as espessuras compreendidas entre 0,80 e 6,70 mm, quando comparado ao parafuso tradicional. Ligações com costura simples e dupla tornam-se inviáveis para utilização em silos metálicos devido à perda de resistência nas ligações. Tendo em vista os quatro modelos de ruptura, a costura tripla é a ideal. A costura quádrupla eleva a resistência do conjunto, porém ocorrem outras rupturas anteriores ao cisalhamento dos parafusos. Para ensaios experimentais dos conjuntos 0,92 e 3,00 mm, a média da variável aleatória erro de modelo indicou um comportamento experimental seguro e conservador. A confiabilidade dos resultados elevou entre 28 e 34% o dimensionamento teórico, utilizando as normativas vigentes, mesmo desconsiderando os coeficientes de ponderação das ações. Os valores do Coeficiente de redução da área líquida obtidos normativamente também se mantiveram conservadores. As rupturas das amostras 0,92 mm por esmagamento não foram condizentes com o modelo normativo de ruptura da seção líquida na região da ligação. Para as amostras 3,00 mm, confirmou-se o fenômenoteórico com a ruptura da seção líquida na região da ligação. Paraexplicar os resultados experimentais obtidos nessa tese, se propõe expressões matemáticas para os modelos de ruptura da seção líquida na região da ligação e ruptura por esmagamento. O parafuso alternativo se torna uma provável solução nas ligações parafusadas das chapas metálicas utilizadas no costado dos silos. |
Abstract: | Metal silos are used to store and preserve grain quality. Thus, proper sizing is of utmost importance, in order to guarantee the efficiency and safety of the equipment. The possibility of implanting a metallic silo is based mainly on the cost and weight of the raw material: steel. The side plates represent most of the raw material used. The possibility of the alternative screw by Ficanha (2016), responsible for the connections of the elements of the silo body, increases the resistance of the side plate. Considering such, the possibility of ways to increase the strength of these plates together with the screw connection becomes attractive and economical. Through the alternative screw, capable of supplying the project requests, a new concept of structural design and assembly system for the side plates is brought about. The theoretical analysis started by optimizing the screw connection with the alternative screw and replicated for the traditional screw, analyzing the possible models according to the recommendations of NBR 14762 (ABNT, 2010). The strength of the thin steel plate set screwed with the alternative screw was higher in all thicknesses between 0.80 and 6.70 mm, when compared to the traditional screw. Connections with single and double seam are not possible for use in metallic silos due to the loss of resistance in the connections. In view of the four rupture models, triple stitching is the ideal one. The quadruple seam increases the strength of the set, but other breaks occur before the shear of the screws. For experimental tests of the 0.92 and 3.00 mm sets, the mean of the model error random variable indicated a safe and conservative experimental behavior. The reliability of the results raised the theoretical dimension between 28 and 34%, using the current regulations, even disregarding the weighting coefficients of the actions. The Ct values obtained normatively also remained conservative. The ruptures of the 0.92 mm samples by crushing were not consistent with the normative model of rupture of the liquid section in the connection region. For the 3.00 mm samples, the theoretical phenomenon was confirmed with the rupture of the liquid section in the connection region.In order to explain the experimental results obtained in this research, mathematical expressions are proposed for the rupture models of the liquid section in the connection region and rupture by crushing. The alternative screw becomes a possible solution in the screw connections of the metal plates used in the side of the silos. |
Keywords: | Ligação parafusada Coeficiente de redução de área líquida Cisalhamento do parafuso Costura tripla Conformação a frio Bolted connection Net area reduction coefficient Bolted shear Cold-forming Triple stitching |
CNPq areas: | ENGENHARIA AGRICOLA::MAQUINAS E IMPLEMENTOS AGRICOLAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Publisher: | Universidade Estadual do Oeste do Paraná |
Sigla da instituição: | UNIOESTE |
Departamento: | Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas |
Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola |
Campun: | Cascavel |
Citation: | FICANHA , Daniele Cristina. Resistência das chapas laterais de silos metálicos utilizando novo modelo de parafuso. 2020. 100 f. Tese( Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | http://tede.unioeste.br/handle/tede/5243 |
Issue Date: | 11-Dec-2020 |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Agrícola (CVL) |
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