Redução da resposta dinâmica de torres metálicas treliçadas autoportantes submetidas à ação do vento através de amortecedores de ligação

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Grotto, Luiz Guilherme
• Orientador(a): Miguel, Letícia Fleck Fadel
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Torres metálicas treliçadas; Ação do vento nas estruturas; Vibração : Controle; Amortecimento
• Palavras-chave em Inglês: Lattice metallic tower; Dynamic wind action; Semi-rigid connection; Optimization; Vibration control
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/277388

A expansão dos sistemas de transmissão de energia e de telecomunicações exige cada vez mais um aperfeiçoamento nos projetos das estruturas de suporte, onde torres metálicas são utilizadas na maioria dos casos. Este aperfeiçoamento se dá através da diminuição de material empregado, abrangência de área de alcance, mitigação dos custos e, principalmente, segurança. A principal ação utilizada para o dimensionamento destas torres metálicas é a ação do vento, uma vez que para atender as exigências de projeto, estas estruturas estão se tornando cada vez mais esbeltas. Torres metálicas treliçadas muito altas e esbeltas são bastante suscetíveis a vibrações, impostas principalmente pela ação do vento. Muitas vezes é necessário alterar a concepção do projeto ou fazer uso de dispositivos de controle de vibrações para reduzir as amplitudes da resposta e evitar a ruína da estrutura. Os dispositivos de controle de vibrações passivos são um dos tipos de amortecedores bastante conhecidos pelo seu ótimo desempenho para dissipar a energia do sistema e diminuir os efeitos das excitações dinâmicas. Entretanto, o acréscimo no custo do projeto pela adição de amortecedores passivos comerciais pode tornar o projeto muito caro, inviabilizando-o. Neste trabalho é utilizada uma alternativa aos convencionais tipos de amortecedores comerciais: o uso de elementos, como por exemplo anéis de borracha, nas ligações da estrutura para que estes dissipem a energia do sistema. A inserção destes elementos reduz a rigidez e aumenta o amortecimento da ligação e, por consequência, reduz a frequência natural de vibração da estrutura. Assim, é necessário determinar a rigidez e o amortecimento ótimos que diminuam os efeitos da ação do vento na torre. Portanto, esta tese propõe uma otimização na rigidez e no amortecimento das ligações em estruturas de torres metálicas treliçadas autoportantes submetidas aos efeitos dinâmicos do vento. Inicialmente a estrutura é avaliada considerando as ligações perfeitamente rígidas para, posteriormente, modificar a rigidez e o amortecimento das ligações em busca de uma redução nas amplitudes de deslocamento da torre. Por fim, as frequências naturais de vibração, a taxa de amortecimento e os deslocamentos máximos são comparados para as situações de ligação perfeitamente rígida e semirrígida. Os resultados mostraram que a metodologia proposta foi capaz de reduzir o deslocamento máximo para níveis considerados adequados.