ejercicio de silos

8/19/2019 Ejercicio de Silos

http://slidepdf.com/reader/full/ejercicio-de-silos 1/7

EJERCICIO DE SILOS

En este ejercicio aplicativo se trata del cálculo de un silo cilíndrico de acero confondo plano, como se muestra en la figura ! Es una de las muc"as formastratadas en la lecci#n $!% &'Dise(o Estructural de Silos)' * en este caso específicose considera como +ase del dise(o, su utiliaci#n como almacenamiento de

material granulado a granel como un cilindro de c"apa * Estructuralmente unidomediante soldadura! El mecanismo de llenado se pro*ecta para evitar cual-uier e.centricidad importante del material almacenado, * se distri+u*econc/ntricamente desde el fondo del silo! Las cargas de+idas al materialalmacenado se calculan de acuerdo con las normas del Euroc#digo * el pro*ectoestructural por medio de las f#rmulas indicadas en la lecci#n $!%! El ejemplo selimita al cálculo de las cargas de+idas al material almacenado * al dise(o delcilindro! 0o se inclu*e el estudio del tipo de flujo ni el pro*ecto estructural deelementos tales como la cu+ierta o los cimientos!

I INTRODUCCION Y ÁMBITO.

!Detalles del dise(o

• Capacidad total C t =650kN

• 1eso específico del material γ =29.3 kN

m3

• 2ngulo de reposo 3ángulo de fricci#n del material4 α 1=40°

• 2ngulo de fricci#n so+re el acero α 2=25°

• 1resi#n de dise(o 1d 5 6788 1a• 9emperatura t8 5 :7;

• <ngulo de cono β=40 deg

• 2ngulo de tec"o θ=100deg

!%Dimensiones

• =olumen total

V t =

C t

γ =

650kN

29.3kN

m3=22.184

m

3

• Diámetro dc=2.65m

• Relaci#n de Es+eltes e=2.5

!>?aterial



=olumen de un cono

V 1=

π r2

h1

3=

π ( dc

2 )2

h1

3=

π (2.65m

2 )2

0.482m

3=0.883m

3

V 3=π r

2h3

3=π ( dc2 )

2

h3

3=

π (2.65m2 )2

2.841m

3=5.223m

3

=olumen de un cilindro

V 2=π r

2h2=π ( dc

2 )2

h2=π (2.65m

2 )2

3.302m=15.201m3

Vcalculado=V 1+V 2+V 3=(0.883+15.201+5.223 )m3=24.31m3

Vtotal=V libre+V t = (V t ) (0.1)+V t =(22.184m3 ) (0.1)+22.184m

3=24.402m3

II PROPIEDADES DEL MATERIAL ALMACENADO

Las propiedades del material almacenado, utiliado para el cálculo de las cargas-ue actAan so+re la estructura, se toman de la ta+la del Euroc#digo , 1arte 6 *son las siguientesB

• Densidad ρ=29.3 kN

m3

• Coeficiente de Roamiento contra las paredes π =0.4

• Relaci#n 1recio "oriontal 1resi#n =ertical k s=0.55

Las propiedades del acero considerado en esta estructura sonB

<cero de calidad para la construcci#n de estructuras! ácilmente solda+le *tra+ajo a condiciones de carga mediana, mu* +ueno para mineral!



III CLASIFICACIÓN DEL SILO.

1ara clasificar el silo de+emos de determinar su capacidad

Capacidad de silo=π r2

h total ρ

Capacidad de silo=π (2.65m

2 )2

(6.625m)29.3 kN

m3=1070.6 kN

El silo puede estar clasificado en Clase , con capacidad menor a 888 0 * espreciso garantiar el tipo de flujo, con el fin de asegurar unas presiones so+re lasparedes reales! Conseguir esta garantía de un modo detallado está por encima delalcance del capítulo $ -ue la da como resuelto! El fondo del silo es plano * dadassus características se corresponde con un patr#n de flujo de c"imenea!

h

dc=2.5 Siloesbelto.

IV CARGAS DEBIDO AL MATERIAL ALMACENADO

Carga de llenado.

1ara tener en cuenta la via+ilidad in"erente de las propiedades de los materiales

granulares * poder o+tener valores -ue representan las propiedades e.tremas delos materiales se de+en de aplicar los valores de conversi#n de 8!$ * !7 a los

valores de F * K s , de este modo para calcular las presiones má.imas se

emplearan las siguientes com+inacionesB

?a. Ph para K s=1.15 ksm * =0.9 m



?a. P! para K s=0.9ksm * =0.9 m

?a. P" para K s=1.15 ksm * =1.15 m

# rea. #=π

(dc

2

)2

=π

(2.65m

2

)2

=5.515

m

2

Per$metro.% =2π dc

2=2π

2.65m

2=8.325m

Presión vertical.

k s1=0.9k s=0.495 1=0.9 =0.36

&0=

#

K s % h

C & ( & )=1−e(− & &

0

)

P! ( &)= γ#

K s % C &( &)

P! ( &)= γ#

K s % (1−e

( − &

#

K s % h )

)

P! ( & )=(29.3 kN

m3 ) (5.515m2)

(0.495 ksm ) (0.36 m) (8.325m ).(1−e

( −1

5.515m2

(0.495ksm )( 0.36 m) (8.325m )( 6.625m ) ))

P! ( & )=90.59kN

m2

Presión horizontal.

k s2=0.9k s=0.495 2=1.15 =0.46

P! ( & )=(29.3 kN

m3 ) (5.515m2)

(0.495 ksm ) (0.46 m ) (8.325m ).(1−e

( −1

5.515m2

(0.495ksm )( 0.46 m )( 8.325m ) (6.625m) ))



P! ( & )=76.54 kN

m2

k s2= phm'(

P!m'(

k s2( P! m'()= phm'(

phm'(=(0.495 )(76.54 kN

m2 )=37.88

kN

m2

Presión por fricción en la pared

k s3=1.15 k s=0.632 3=1.15 =0.46

P! ( & )= (29.3 kN m

3 ) (5.515m2 )

(0.632 ksm ) (0.46 m ) (8.325m ) .(1−e

( −1

5.515m2

(0.632ksm) (0.46 m) (8.325m) (6.625m )))

P! ( & )=63.11kN

m2

p"m'(=k s3 ( P! m'( ) 3=(0.632 )(63.11 kN m

2 ) (0.46 )=18.347kN

m2

Cargas debido a las descargas.

Las presiones de+idas a la descarga se componen de una carga fija * una carga

li+re denominada carga específica! Donde C h=1.3 es el coeficiente amplificador

de la carga "oriontal * C "=1.1 es el coeficiente amplificador de+ido a la

presi#n contra las paredes!

P"e=C " P") =(1.1 )(18.347 kN

m2 )=20.18

kN

m2

Phe=C h Ph) =(1.3 )(37.88 kN

m2 )=49.24

kN

m2

V ESPESOR DE PARED.

ejercicio de silos

Documents