Análise Estrutural de Torres de Resfriamento Hiperbólicas Solicitadas por Carregamento Assimétrico

Abstract

Para estruturas em casca as formas das superfícies são importantes para a determinação do comportamento estrutural predominante. O estado de tensão é fortemente dependente da forma tridimensional da casca. O estado de tensão ideal para essas estruturas é de compressão pura. O principal objetivo deste trabalho é apresentar soluções analíticas para problemas de torres de resfriamento hiperbólicas sob a ação de carregamentos assimétricos devidos ao vento. Estruturas em casca em forma de hiperbolóides de revolução são amplamente empregadas em projetos de torres de resfriamento de concreto. Carregamentos simétricos têm tratamento matemático analítico, enquanto carregamentos assimétricos devidos ao vento, por exemplo, requerem soluções numéricas que possuem dificuldade inerente pelo motivo de que uma das curvaturas principais da hipérbole é negativa. São apresentadas soluções envolvendo aproximação por séries para os casos de carregamentos assimétricos, e também utilizando o Método de Runge-Kutta de quarta ordem. É apresentada a análise estrutural de uma torre de resfriamento hiperbólica de concreto sob a ação de um carregamento assimétrico do vento com as aproximações propostas. São realizadas comparações entre os resultados e com soluções obtidas por outro autor pelo Método das Diferenças Finitas. Os esforços de membrana obtidos por meio dos diferentes métodos são apresentados através de tabelas e gráficos para vários pontos ao longo da altura da estrutura.