Análise estática de torres metálicas treliçadas autoportantes para linhas de transmissão

Abstract

Este trabalho descreve o estudo do comportamento de torres metálicas autoportantes submetidas à ação do vento. Inicialmente foram modificadas algumas sub-rotinas dos programas desenvolvidos por Menin (2002). Assim, foram desenvolvidos novos programas: GTAU que gera a geometria das torres autoportantes e AETAU que realiza a análise estática. Nesses programas, a determinação da força estática do vento é determinada a partir dos critérios da NBR 6123 e NBR 5422. As torres foram modeladas utilizando um modelo matemático não linear que permite alongamentos nos elementos de cabos e treliças para a introdução das forças de prétensionamento, além de considerar o efeito da variação da temperatura. Completando o estudo, é realizada uma análise comparativa entre os resultados dos deslocamentos dos cabos, obtidos no programa AETAU, com a flecha obtida através da equação da parábola. Além disso, foram comparados os resultados da força axial (tração) dos cabos, obtidos no programa AETAU, com os resultados obtidos com o programa SAP2000 Advanced v. 12.0.0. Os dados obtidos através da análise estática revelaram que os programas desenvolvidos foram capazes de simular o comportamento dos cabos quando submetidos à ação do vento e peso próprio. Observando-se os resultados da análise sem vento de todos os modelos analisados, verificou-se que os maiores esforços de tração foram obtidos nas horizontais do tronco da cabeça, nas diagonais das mísulas e pára-raios e nos travamentos da extensão. Já os maiores esforços de compressão atuam nos montantes de toda a estrutura. Na análise com vento, os maiores esforços de tração foram obtidos nas diagonais das mísulas e pára-raios, nas diagonais da extensão e nos montantes das pernas. Para os esforços de compressão, os maiores valores encontrados foram nos montantes de toda a estrutura, nas diagonais do tronco e nos travamentos da extensão. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This work describes the study of the behaviour of steel towers under the action of wind. Initially some sub-routines of the programs developed by Menin (2002) had been modified. Thus, new programs had been developed, according to this: GTAU that generates the geometry of the towers and AETAU which makes the static analysis. In these programs, the determination of the static forces of the wind is determined from the criteria of NBR 6123 and NBR 5422. The towers were modeled using non-linear approach admitting stretching of cables and truss to describe the initial tension, and consider the effect of variation in temperature. Completing the study, a comparison is made between the results of the displacements of the cables, obtained in the AETAU with the sag through the equation of the parabola. Furthermore, the results of axial force (tensile) of the cable, obtained in the AETAU were also compared with the results obtained with the program SAP2000 Advanced v.12.0.0. The data obtained through the static analysis had showed that the developed programs had been capable to simulate the behaviour of the cables when submitted to the action of the wind and dead weight. Observing the results of the analysis without wind of all the analyzed models, were verified that the biggest efforts of tensile had been gotten in the horizontal lines the head, in the diagonal lines of lightning rod and in the braces the extension. Already the biggest efforts of compression had been gotten in the legs of all the structure. In the analysis with wind, the biggest efforts of tensile had been gotten in the diagonal lines of lightning rod, in the diagonal lines of the extension and the vertical bars of the legs. For the compression efforts, the biggest joined values had been in the legs of all the structure, in the diagonal lines of the trunk and the braces of the extension.