Avaliação dos efeitos das não linearidades geométrica e de material em torres metálicas estaiadas de linhas de transmissão

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dc.contributor.advisorSilva, Renata Gomes Lanna da
dc.contributor.advisor-coCosta, Rodrigo Sernizon
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/1285373351616883
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1852330407141788
dc.contributor.authorSantos, Altair Porcino dos
dc.contributor.referee1Renata Gomes Lanna da Silva
dc.contributor.referee2Rodrigo Sernizon Costa
dc.contributor.referee3Júnia Nunes de Paula
dc.contributor.referee4Armando César Campos Lavall
dc.contributor.referee5Adenilcia Fernanda Grobério Calenzani
dc.date.accessioned2023-06-15T15:49:12Z
dc.date.available2023-06-15T15:49:12Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractAs 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.
dc.description.abstractotherSteel towers have been usually used in electric power transmission lines, whose main function is to support the conducting cables and lightning rods and keep these elements with safe electrical distances, away from the grounded parts. These towers are designed as truss systems with laminated members and some use auxiliary cables for their stability, called cable-stayed towers. The exact analysis of these systems is complex due to the nonlinear behavior produced by the normal forces in the cables, the external forces acting during the large displacements to which these structures are subjected and the non-linear geometry of the cables themselves. Such conditions justify the use of the advanced structural analysis, which takes into account the geometric and material nonlinearities involved in the problem. With the advancement of computational technology in recent decades, it has been possible to develop programs that employ advanced analysis techniques. These programs generate results that are closer to the real behavior of the structures. In this context, the objective of this research work is to evaluate the effects of geometric and material nonlinearities on structural systems formed by cable structures and space trusses, considering their application in cable-stayed towers of transmission lines. The academic program ASTRAS and the commercial program TOWER are used to compare the structural responses in terms of forces, stresses, strains and displacements of numerical examples to confirm the accuracy and effectiveness of the nonlinear analysis method in cable-stayed towers of transmission lines. It is concluded that, when considering the material nonlinearity during the analysis, there is a better use of the resistant capacity of the structural elements. Therefore, the use of an analysis method that considers the geometric and material nonlinearities can enable a reduction in the consumption of raw material used in the production of steel, since this method allows to obtain a more realistic response of the structural behavior and a less conservative design.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/282
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.subjectLinhas elétricas - Postes e Torres
dc.subjectAço estrutural - Análise
dc.subjectEstruturas de cabo - Avaliação
dc.subjectTreliças
dc.subjectEstruturas espaciais
dc.titleAvaliação dos efeitos das não linearidades geométrica e de material em torres metálicas estaiadas de linhas de transmissão
dc.typeThesis
dspace.entity.type

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