Avaliação da aplicação da norma ACI-313:1997 no dimensionamento de silos multicelulares elevados de concreto armado para café

Abstract

O armazenamento de produtos a granel é realizado em construções denominadas silos, os quais são tipicamente utilizados na indústria, agricultura, siderurgia e portos, entre outros. Esses silos podem ser construídos com os mais diversos materiais, como concreto armado, aço, madeira, argamassa armada, etc. Atualmente, há uma tendência mundial de elaboração de projetos estruturais, adotando o critério de dimensionamento nos estados limites, com o objetivo de realizarem-se projetos mais seguros e econômicos. Assim, faz-se necessária a determinação mais precisa das ações que atuam nas estruturas dos silos. Neste trabalho, procurou-se avaliar e estabelecer uma proposta de projeto estrutural de armazenagem para café em relação aos métodos tradicionais já existentes. Desenvolveu-se uma proposta de dimensionamento, com diferentes hipóteses de carregamento e descarga nas células, a fim de contemplar a armazenagem a granel, a movimentação e o transporte do produto, definindo assim um modelo para a execução de silo multicelular de concreto armado vertical e elevado. O silo tem células geminadas para armazenar 1.500 sacas de café por célula. Foi projetado com base na norma americana ACI 313:1997, considerando a tremonha tipo cunha. O trabalho foi dividido em etapas: determinação das propriedades físicas do café beneficiado, determinação da geometria da tremonha, projeto geométrico do silo, cálculo das ações na estrutura e dimensionamento do silo. Com base nos resultados, determinaram-se as áreas de armadura horizontais para as paredes do lado “a” e “L” do silo e da tremonha, visando atender aos critérios de dimensionamento de modo seguro e econômico. Considerando a transição do corpo do silo para a tremonha como um ponto crítico para os silos elevados, conclui-se que a verificação gerou um acréscimo de pressão nos cálculos de 60% e 59% nas paredes “a” e “L” do corpo do silo e de 44% e 43% nos lados “a” e “L” da tremonha para a pressão adicional, pela norma DIN 1055-6:2005, já que a norma estudada não contempla essa variação de pressão.

The storage of bulk solids is done in silos used in industry, agriculture, iron metallurgy and ports and others. These can be built with the most different materials such as reinforced concrete, steel, wood, armed mortar, etc. At present, there is a worldwide trend of designing structural projects, adopting the criterion of dimensioning in the limit states with the purpose of performing safe and economical projects. So, a more accurate determination of the actions acting on the structures of silos becomes necessary. In this work, it was aimed to establish a proposal of structural project of coffee storage with relation to the already existing traditional methods. A design with different hypothesis of full and empty cells was developed in order to contemplate the storage in bulk, motion and transport of the product. The model of building construction was vertical and elevated reinforced concrete multicellular silo. The silo have cells to store 1,500 bags. It was projected on the basis of the ACI 313:1997 code, considering the wedge- type hopper. The structural project was divided in steps: determination of the physical properties of coffee, determination of the hopper geometry, geometric design, calculation of the actions on the structure and silo design. On the basis of the results, the areas of horizontal armor for the wall of the side “a” and “L” of the silo and of the hopper were determined aiming to meet the dimensioning criteria in a safe and economical manner on the basis of ACI 313:1997 code. Considering the transition of the silo wall to the hopper, a critical point in the elevated silos, it follows that the verification generated an increase of pressure in the calculations of 60% and 59% in the silo walls “a” e “L” and 44% e 43% in the “a” and “L” of the hopper sides for the additional pressure by the no DIN 1055-6:2005.