Análisis de cáscaras de espesor variable usando la técnica de rigidez reducida

ROSSANA C. JACA; LUIS A. GODOY

Cordoba

Congreso; ENIEF - Cordoba; 2007

AMCA

Este trabajo analiza el pandeo elástico de cáscaras de espesor variable que exhiben problemas de inestabilidad del equilibrio. Este tipo de estructuras se presentan en tanques de almacenamiento de pared delgada con o sin techo destinados al almacenamiento de petróleo, combustibles o agua. En estos casos los espesores de la cáscara cilíndrica se diseñan para resistir la presión hidrostática interna conduciendo a una forma escalonada de la cáscara cilíndrica con mayores espesores en el fondo. La evidencia de daño por viento en estos tanques muestra que la zona de daño se presenta en la parte superior de menores espesores, en las proximidades del techo y en la zona ubicada a barlovento. Algunos autores han estudiado estas estructuras utilizando el concepto de un cilindro sustituto que presenta el espesor de las virolas superiores y empotrado en el fondo. El presente análisis se realiza en base a la teoría de límites inferiores basada en el modelo de rigidez reducida de la cáscara, desarrollado originalmente por Croll y colaboradores. Como una de las vias consideradas, se plantea la eliminación de las componentes de rigidez membranal en las zonas afectadas por pandeo y se deja completa la rigidez en el resto de la cáscara debido a que el modo de pandeo es local. Por un lado se analiza el efecto de zonas con distintas rigideces provenientes de espesores diferentes y por otro la influencia de zonas de baja deformación ante la acción del viento. Las formas de modo obtenidas con esta reducción de componentes de rigidez en algunos sectores de la cáscara aproximan mejor las deformadas observadas en las evidencia de daño mientras que las cargas críticas obtenidas confirman el comportamiento obtenido a través del cilindro sustituto.