Revista de Engenharia Mecânica Aplicada

Abstrato

Estudo de campo e avaliação do comportamento de flambagem de tanques de aço sob imperfeições geométricas

Rastgar M e Showkati H

As cascas estão entre os componentes estruturais mais frequentes utilizados em projetos de construção e industriais. As estruturas de casco são compostas por elementos portantes e utilizadas principalmente em tanques de petróleo e gás, plataformas marítimas offshore, silos, funis, torres de refrigeração, carroçarias de navios e aeronaves, etc. Nestas estruturas, não existe possibilidade de construção integrada devido à sua grande extensão de casca e são construídas através de uma série de peças de painéis curvos soldados; surgem, portanto, algumas imperfeições geométricas. A maioria destas imperfeições é causada pelo processo de soldadura, transporte, laminação inadequada, bem como problemas de instalação e implementação. Estas imperfeições têm um impacto direto no comportamento estrutural das cascas durante a flambagem e a carga compressiva externa. Como na maioria dos tanques durante a operação existe uma grande possibilidade do estado de sucção (vácuo), as forças de compressão na sua parede fina provocam empenamento e falha. Nesta investigação, as imperfeições feitas em tanques cilíndricos de aço em construção numa das refinarias são apresentadas e avaliadas através de um estudo de campo. Apoiando-se na inferência estatística, são classificados e, de seguida, através do estudo dos fatores efetivos e da origem da sua geração, são identificadas as imperfeições comuns. Posteriormente, o impacto das imperfeições comuns no comportamento de flambagem é avaliado experimentalmente sob pressão externa uniforme. De seguida, é realizada a análise numérica não linear dos provetes. Por fim, são comparados os resultados experimentais, os elementos finitos e as relações analíticas.