PRESSÕES EM SILOS ESBELTOS COM DESCARGA EXCÊNTRICA

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(σ1) atuando na direção vertical ao longo do eixo do silo, aproximando-se da horizontal próximo das paredes, como ilustra a Figura 3.6 (a). Durante o armazenamento, observa-se que as pressões no corpo do silo aumentam com a profundidade de acordo com as expresssões de Janssen, apresentando uma descontinuidade na transição entre o corpo e a tremonha. As pressões na tremonha dependem principalmente da sua inclinação. A abertura da boca de saída provoca uma mudança no estado de equilíbrio do produto, inicialmente na tremonha, dando início ao estado passivo de tensões caracterizado pelo alívio das pressões verticais no fundo do silo. Caso o produto se descarregue em fluxo de massa, toda a massa do produto se encontra em movimento descendente e durante este movimento o produto é comprimido lateralmente ao passar pelas paredes convergentes da tremonha enquanto as tensões verticais são reduzidas devido ao fluxo do produto. Isto caracteriza o estado passivo. A Figura 3.6 (b) ilustra a direção das tensões principais no início da descarga, com o estado passivo atuando somente na parte inferior da tremonha, enquanto que na Figura 3.6 (c) pode ser observado o momento em que o estado passivo passa a atuar em toda a tremonha. Na parte vertical cilíndrica do silo o estado de tensão continua inalterado (estado ativo). Caso a descarga seja interrompida, o estado passivo permanece. Em silos com fluxo de massa, a transição do estado ativo para o estado passivo ocorre na altura da transição, gerando um pico de pressões neste local, denominado “switch”. Em silos com fluxo de funil, o produto flui formando um canal no interior do silo, com zonas do produto estático adjacente à parede da tremonha. No local onde o canal de fluxo intercepta a parede, ocorrerá um pico de pressões (switch), conforme a Figura 3.6 (d). A posição deste pico não pode ser prevista com exatidão pois depende das propriedades físicas dos produtos. Portanto, toda a parede vertical deve ser dimensionada para resistir este pico. 47
48 Figura 3.6 - Evolução das pressões horizontais de acordo com o estado de tensão atuante no silo. A Figura 3.7 (a) mostra a intensidade da pressão vertical no produto durante o estado ativo e a Figura 3.7 (b) durante o estado passivo em um silo com fluxo de massa. A Figura 3.7 (a) corresponde à Figura 3.6 (a) e a Figura 3.7 (b) corresponde à Figura 3.6 (c). No corpo do silo, a pressão vertical e a pressão horizontal evoluem de forma equivalente, enquanto que na tremonha as pressões dependem da tensão vertical na transição, das características do produto armazenado e da inclinação das paredes da tremonha. Portanto a curva ilustrada na Figura 3.7 (a) pode ser uma possível trajetória para as pressões verticais. Figura 3.7 - Evolução das pressões verticais no caso estático (a) e na descarga (b) para silo com fluxo de massa. Durante o descarregamento do silo, Jenike e Johanson (1968) mostraram que as pressões verticais na tremonha no estado passivo diminuem bruscamente no início da descarga, principalmente na parte inferior da tremonha, numa razão linear e cai para zero. Esta redução é proporcional ao raio local da tremonha e por isso a
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SMITH D.L.O. e LOHNES R.A., 1983. B
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