[pt] PROJETO DE TABULEIRO DE COMPORTA HIDRÁULICA PLANA CONSIDERANDO A NORMA ABNT-NBR8883

[en] VERTICAL HYDRAULIC GATE DESIGN CONSIDERING THE STANDARD ABNT-NBR8883

[pt] FLAVIO HORSTH DE SETA

[pt] METODO DO ELEMENTO FINITO

[pt] PRESSAO HIDROSTATICA

[pt] COMPORTA PLANA

[pt] COMPORTA HIDRAULICA

[pt] PLACAS FINAS

[en] FINITE ELEMENT METHOD

[en] HYDROSTATIC PRESSURE

[en] VERTICAL GATE

[en] HYDRAULIC GATE

[en] THIN PLATE

[pt] O processo de dimensionamento de comportas é complexo, iterativo e repetitivo. Com tantos elementos dependentes uns dos outros, fica difícil saber por onde começar quando não se tem experiência na área. Este trabalho apresenta o projeto de uma comporta plana de forma simples. Com este objetivo são realizados um fluxograma e um script que podem ser utilizados para projetar comportas planas que apresentem configurações similares ao do trabalho. O fluxograma auxilia na tomada de decisões e serve como guia no dimensionamento ao mesmo tempo que o script facilita e agiliza a reprodução dos cálculos. A comporta projetada tem as dimensões de 4,7 metros de largura por 9,7 metros de altura e está sujeita a uma pressão hidrostática de até 33,5 metros de coluna de água. São dimensionados, de forma analítica e com ajuda da norma brasileira ABNT-NBR8883, os elementos de: viga principal, chapa de paramento, vigas de apoio e rodas. As rodas e vigas principais são posicionadas de forma a resistir aproximadamente à mesma carga. Esse dimensionamento é realizado com o objetivo de obter tensões aceitáveis para aços facilmente encontrados no mercado. É aplicado um coeficiente de segurança de 1,5 para a limite de escoamento. Essas tensões são comparadas com as obtidas pelo software ANSYS, que utiliza o método de elementos finitos. A simulação tem o objetivo de verificar a eficácia e eficiência dos cálculos realizados, frente a sua simplicidade. Essa simulação mostra que tanto o método analítico quanto a norma superdimensionam o projeto, já que a tensão de simulação resulta em uma média de 48 porcento da tensão calculada a partir das referências.

[en] The sizing process of gates is complex, iterative and repetitive. With so many elements that depend of each other, it is difficult to know where to start when you don t have experience in the area. This essay presents the project of a vertical gate in a simple way. With this objective, a flowchart and a script are created and they can be utilized to design vertical gates that present similar configuration. The flowchart assists in the decision-making and serves as a guide to the sizing while the script facilitates and accelerates the reproduction of the calculations. The designed gate is 4.7 wide by 9.7 tall and is under the action of a hydrostatic pressure of up to 33.5 meters of water column. The following elements are designed analytically, with the help of the Brazilian technical standard ABNT-NBR8883: main beams, face plate, support beams and steel wheels. The wheels and main beams are positioned to withstand roughly the same load. The dimensioning is carried out with the objective of achieving acceptable stresses for accessible steels on the market. A safety coefficient of 1.5 of the yield limit was applied to the design. These stresses are compared with the obtained by the ANSYS software, which uses the finite element method. The simulation has the objective of verifying the effectiveness and the efficiency of the calculations utilized, in front of its simplicity. This simulation shows that both the analytical method and the Brazilian standard oversize the design, since the simulation’s stresses equate to an avarage of 48 percent of the stresses calculated using the references.

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

2019-07-26

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=42363@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=42363@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.42363