Simulação e avaliação experimental de estruturas geodésicas de bambu reforçadas com cabos



Título del documento: Simulação e avaliação experimental de estruturas geodésicas de bambu reforçadas com cabos
Revista: Mix sustentavel
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000439863
ISSN: 2447-3073
Autores: 1

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Instituciones: 1Universidade Tecnologica Federal do Parana, Departamento de Mecanica, Pato Branco, Parana. Brasil
Año:
Volumen: 6
Número: 3
Paginación: 71-82
País: Brasil
Idioma: Portugués
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en inglés The objective of this work is to analyze the behavior of geodesic structures built with cylindrical bamboo bars rein-forced with nylon cables by means of loading tests and computer simulation. Geodesic domes were modeled in the shape of a half truncated icosahedron and was built with solid commercial bamboo bars Phyllostachys pubescens, with 4 mm in diameter and 175 mm in length. ANSYS computer simulation software was used to model three-dimen-sionally and to simulate a dome structure under the action of vertical loads, with reinforcement of cables and also to simulate a wind action on a solid geodetic. With a reformed structure, loads were made, for each load was measured or vertical displacement of the upper surface in relation to the base. The numerical model was simulated with the same chargers and, afterwards, comparisons were made between the numerical results and the experiments. The tests show that the structure supports a load of 38 times its own weight, presenting a great deflection without breaking. Resistant to comparison or double the final vertical load, with only 40% deflection. Published by the structure without reinforce-ment, showing the effectiveness of using nylon cables as tied reinforcement. Such behavior was predicted by numerical simulation. After carrying out the usage tests and running a computer simulation, it was possible to locate the regions with the highest stresses and to identify the possible break points of the structure. In this work it was also simulated or the behavior of the geodesic structure covered by a shell, under a wind action with different movements, showing the distribution of the pressure exerted by the flow of a structure
Resumen en portugués O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento de estruturas geodésicas construídas com barras cilíndricas de bambu reforçadas com cabos de nylon por meio de ensaio de carregamento e simulação computacional. Foram modeladas cúpulas geodésicas com forma de um meio icosaedro truncado, construídas com barras comerciais de bambu Phyllostachys pubescens, maciças, com 4 mm de diâmetro e 175 mm de comprimento. Foi usado o software de simulação computacional ANSYS para modelar tridimensionalmente e simular a estrutura da cúpula sob ação de carregamentos verticais, com reforço de cabos e também para simular a ação do vento sobre um sólido geodésico. Com a estrutura reforçada, foram feitos carregamentos, para cada carga foi medi-do o deslocamento vertical da superfície superior em relação à base. O modelo numérico foi simulado com os mesmos carregamentos e, então, foram feitas comparações entre os resultados numéricos e os experimentais. Os ensaios mostram que a estrutura suportou uma carga de 38 vezes o seu peso próprio, apresentando uma grande deflexão sem se romper. Resistiu comparativamente o dobro de carga vertical final com apenas 40% da deflexão apresentada pela estrutura sem reforço, mostrando a efetividade do uso dos cabos de nylon como reforço amarrado. Tal comportamento havia sido previsto pela simulação numérica. Após realizar os ensaios de carregamento e executar a simulação computacional, foi possível localizar as regiões com as maiores tensões e identificar os possíveis pontos de ruptura da estrutura. Neste trabalho também foi simulado o comportamento da estrutura geodésica revestida por uma casca, sob a ação do vento com diferentes velocidades, mostrando a distribuição da pressão dinâmica exercida pelo escoamento de ar sobre a estrutura
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería civil,
Estructuras geodésicas,
Bambú,
Simulación por computadora,
Método de elementos finitos
Keyword: Civil engineering,
Geodesic structures,
Bamboo,
Computer simulation,
Finite element method
Texto completo: https://ojs.sites.ufsc.br/index.php/mixsustentavel/article/view/3867/3136