Avaliação dos efeitos das não linearidades geométrica e de material em torres metálicas estaiadas de linhas de transmissão
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Data
2021
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
As torres metálicas, geralmente, têm sido as mais utilizadas em linhas de transmissão
de energia elétrica, cuja função principal é servirem de suporte para os cabos
condutores e para-raios, mantendo-os com distâncias elétricas de segurança,
afastadas das partes aterradas. Essas torres são projetadas como sistemas treliçados
em perfis laminados e algumas utilizam cabos auxiliares para sua estabilidade,
denominando-se de torres estaiadas. A análise exata desses sistemas estruturais é
complexa devido ao comportamento não linear produzido pelas forças normais nos
cabos, às forças externas atuantes durante os grandes deslocamentos a que essas
estruturas são submetidas e à geometria não linear dos próprios cabos. Essas
condições justificam a utilização da análise estrutural avançada, a qual leva em
consideração a não linearidade geométrica e não linearidade do material envolvidas
no problema. Com o avanço da tecnologia computacional, programas de cálculo têm
sido desenvolvidos nas últimas décadas, tornando-se possível a realização da análise
avançada e a obtenção de resultados mais condizentes com o comportamento real
das estruturas. O objetivo deste trabalho de pesquisa é avaliar os efeitos das não
linearidades, geométrica e do material, em sistemas estruturais formados por
estruturas de cabos e de treliças espaciais, considerando suas aplicações em torres
estaiadas de linhas de transmissão. O programa acadêmico ASTRAS e o programa
comercial TOWER são utilizados para comparar as respostas estruturais em termos
de forças, tensões, deformações e deslocamentos de exemplos numéricos para
confirmar a precisão e eficácia do método de análise não linear em torres estaiadas
de linhas de transmissão. Conclui-se que, ao se considerar a não linearidade do
material durante a análise, tem-se um melhor aproveitamento da capacidade
resistente dos elementos estruturais. Portanto, a utilização de um método de análise
que considere as não linearidades, geométrica e de material, pode possibilitar uma
redução do consumo de matéria-prima usada na produção do aço, já que esse método
permite obter uma resposta mais realista do comportamento estrutural e um
dimensionamento menos conservador.
Descrição
Palavras-chave
Linhas elétricas - Postes e Torres, Aço estrutural - Análise, Estruturas de cabo - Avaliação, Treliças, Estruturas espaciais