Análise de estruturas sujeitas a ações sísmicas utilizando o método dos elementos finitos

Abstract

This study approaches the structural verification of a piece of equipment that may suffer seismic loads. The proper evaluation of loads is extremely important for safety and structural effectiveness and, as in Brazil almost all structures do not require consideration of seismic action in their designs, the application of these loads is frequently overlooked, even when the structure is for exportation. This study aims to illustrate the criticality of this issue. For this evaluation, an increasingly common tool among engineers is used, the Finite Element Method. The technical specification ETG1015 is used for the preparation of this evaluation, that establishes which loads should be applied to structures subjected to earthquakes for the project El Quimbo. The loads applied to the structure, according to ETG1015, are lateral accelerations simulating earthquake conditions. Structural analyses are made by the Finite Element Method, using Cosmos software. Thereby, it is possible to determine stresses on the structure and therefore compare with the allowable values by the AISC standard and, if necessary, design modifications targeting the fulfillment of standards proposed

Neste trabalho, é apresentada a verificação estrutural de um equipamento sujeito a cargas sísmicas. A correta avaliação de cargas é de extrema importância para a segurança e efetividade estrutural e, como no Brasil quase a totalidade de estruturas não necessitam da consideração de ações sísmicas em seus projetos, a aplicação dessas cargas muitas vezes é negligenciada, mesmo quando o equipamento/estrutura é exportada. Este trabalho visa exemplificar a criticidade desse problema. Para essa avaliação, foi utilizada uma ferramenta cada vez mais comum entre os engenheiros: o Método dos Elementos Finitos. Para a elaboração desta avaliação é utilizada a especificação técnica ETG1015 (Endesa) que estabelece quais carregamentos devem ser aplicados a estruturas sujeitas a sismos para o projeto El Quimbo, localizado na Colombia. Os carregamentos aplicados sobre a estrutura, de acordo com a ETG1015, são acelerações laterais simulando assim as condições enfrentadas em um abalo sísmico. As análises estruturais são realizadas através do método dos elementos finitos com o auxílio do software Cosmos. Desta forma, é possível a determinação das tensões atuantes na estrutura e, assim, comparar com as tensões admissíveis propostas pela norma AISC e propor modificações de projeto visando o atendimento das normas