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R E S U M OO dimensionamento das estruturas armazenadoras de grãos carece de uma norma brasileira que prescreva sobre seus projetos e ações; contudo, existem muitas lacunas no estado atual do conhecimento sendo imprescindíveis pesquisas adicionais sobre o tema. Com o objetivo de determinar a distribuição das cargas nas fundações dos silos foram instrumentadas, por meio de células de carga, quatro estacas localizadas sob o anel de um silo protótipo. O experimento ocorreu durante o período de agosto a dezembro de 2009 em Palotina, PR. As leituras das células foram realizadas por sistema automático de aquisição de dados durante o carregamento de grãos de milho e, a partir dos resultados, pode-se destacar um coeficiente de transferência médio de 0,30 para o anel até o carregamento de 44% do silo, a partir do qual ocorreu um incremento na taxa de transferência. As cargas máximas atuantes nas estacas instrumentadas foram de 800, 845, 520 e 600 kN, correspondentes a coeficientes de transferência de 0,48; 0,51; 0,31 e 0,36, respectivamente. Assim, o coeficiente regionalmente adotado de 0,30 para o dimensionamento das fundações do anel está subestimado fazendo-se necessária uma análise mais criteriosa nas taxas de transferência. Load transfer coefficient on foundations of cylindrical vertical silos A B S T R A C TThe dimensioning of the grain storages structures lacks a Brazilian standard that prescribes about its projects and actions; however, there are many gaps in the current state of knowledge being necessary additional research on the topic. With the objective of determining the load distribution on the foundation of silos, four piles were instrumented through load cells, located under the ring of a prototype silo. The experiment conducted was during the period from August to December 2009 in Palotina, PR. The readings of the cells were performed by an automatic data acquisition system during the loading of maize grain. From the results, a mean transfer coefficient of 0.30 is observed for the ring until the loading of 44% of the silo, from which there was an increase in the transfer rate. The maximum loads acting in instrumented piles were 800, 845, 520 and 600 kN, corresponding to transfer coefficient of 0.48; 0.51; 0.31 and 0.36, respectively. Thus the coefficient regionally adopted of 0.30 for the dimensioning of the foundations of the ring is underestimated, being necessary more thorough examination in transfer rates. Palavras-chave:estruturas de armazenamento instrumentação estacas
R E S U M OO dimensionamento das estruturas armazenadoras de grãos carece de uma norma brasileira que prescreva sobre seus projetos e ações; contudo, existem muitas lacunas no estado atual do conhecimento sendo imprescindíveis pesquisas adicionais sobre o tema. Com o objetivo de determinar a distribuição das cargas nas fundações dos silos foram instrumentadas, por meio de células de carga, quatro estacas localizadas sob o anel de um silo protótipo. O experimento ocorreu durante o período de agosto a dezembro de 2009 em Palotina, PR. As leituras das células foram realizadas por sistema automático de aquisição de dados durante o carregamento de grãos de milho e, a partir dos resultados, pode-se destacar um coeficiente de transferência médio de 0,30 para o anel até o carregamento de 44% do silo, a partir do qual ocorreu um incremento na taxa de transferência. As cargas máximas atuantes nas estacas instrumentadas foram de 800, 845, 520 e 600 kN, correspondentes a coeficientes de transferência de 0,48; 0,51; 0,31 e 0,36, respectivamente. Assim, o coeficiente regionalmente adotado de 0,30 para o dimensionamento das fundações do anel está subestimado fazendo-se necessária uma análise mais criteriosa nas taxas de transferência. Load transfer coefficient on foundations of cylindrical vertical silos A B S T R A C TThe dimensioning of the grain storages structures lacks a Brazilian standard that prescribes about its projects and actions; however, there are many gaps in the current state of knowledge being necessary additional research on the topic. With the objective of determining the load distribution on the foundation of silos, four piles were instrumented through load cells, located under the ring of a prototype silo. The experiment conducted was during the period from August to December 2009 in Palotina, PR. The readings of the cells were performed by an automatic data acquisition system during the loading of maize grain. From the results, a mean transfer coefficient of 0.30 is observed for the ring until the loading of 44% of the silo, from which there was an increase in the transfer rate. The maximum loads acting in instrumented piles were 800, 845, 520 and 600 kN, corresponding to transfer coefficient of 0.48; 0.51; 0.31 and 0.36, respectively. Thus the coefficient regionally adopted of 0.30 for the dimensioning of the foundations of the ring is underestimated, being necessary more thorough examination in transfer rates. Palavras-chave:estruturas de armazenamento instrumentação estacas
ABSTRACT:The focus of this research was to evaluate the horizontal pressures on a cylindrical metal silo of corrugated walls and flat bottom with 1.82m diameter and 5.4m high, and to compare the values with those obtained theoretically by the ISO 11697, EP 433 and AS 3774 standards. The silo was symmetrically filled and constant speed with wheat cv. soft red for two different height/diameter ratios (H/D) and was unloaded through three orifices with a diameter of 71.6mm, one concentric and two eccentrics. Horizontal pressures were measured on the walls of the silo at three positions using hydraulic type pressure cells. The results showed that shortly after the start of the unloading, there was a mass flow above the quota of H/D = 1.2, whereas below this quota funnel flow occurred. It can be said that the EP 433 standard was more appropriate to predict horizontal pressures in silos in H/D ratio = 1.0, with eccentric unloading. For the H/D ratio = 1.5, AS 3774 standard was the one that produced values closer to the experimental.KEYWORDS: horizontal pressures in silos, eccentric unloading, mixed flow. PRESSÕES HORIZONTAIS EM SILOS METÁLICOS CILÍNDRICOS E COMPARAÇÃO COM DIFERENTES NORMAS INTERNACIONAISRESUMO: Objetivou-se com este trabalho avaliar as pressões horizontais em um silo metálico cilíndrico de paredes corrugadas e fundo plano com 1,82 m de diâmetro e 5,4 m de altura, e comparar os valores com os obtidos teoricamente pelas normas ISO 11697, EP 433 e AS 3774. O silo foi carregado de forma simétrica e velocidade constante com trigo cv. soft red para duas diferentes relações de altura/diâmetro (H/D) e descarregado através de três orifícios com diâmetro de 71,6 mm, sendo um concêntrico e dois excêntricos. As pressões horizontais foram medidas nas paredes do silo, em três posições, utilizando-se de células de pressão tipo hidráulica. Os resultados mostraram que logo após o início da descarga ocorreu fluxo de massa acima da cota de H/D = 1,2, enquanto abaixo desta cota se observou fluxo de funil. Pode-se afirmar que a norma EP 433 se mostrou mais adequada para predizer as pressões horizontais em silos com relação H/D = 1,0 com descargas excêntricas. Para a relação H/D = 1,5, a norma AS 3774 foi a que produziu valores mais próximos aos experimentais. PALAVRAS-CHAVE:pressão horizontal em silos, descarga excêntrica, fluxo misto.
Para desenvolver um projeto de silo, é necessário que fatores como o fluxo e cargas sejam criteriosamente avaliados. Portanto, como objetivo principal deste trabalho destacam-se a mensuração, a análise e a comparação com normais internacionais das forças de atrito nas paredes de um silo cilíndrico de fundo plano. Para a medição das forças de atrito, foram utilizados dois conjuntos de três células de carga e um sistema de aquisição de dados. O silo foi carregado concentricamente com areia seca e descarregado concêntrica e excentricamente a partir de duas excentricidades através de orifícios de 80 mm de diâmetro. Os resultados evidenciam que o modelo de silo-piloto é adequado para a medição das forças de atrito nas paredes e que os valores teóricos propostos pelas normas AS 3774 e DIN 1055 são mais adequados para representar as forças de atrito, tanto no descarregamento concêntrico quanto no excêntrico para todas as relações H/D estudadas.
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