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Autor
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Mateusz Jankowski
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Universidad
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Politécnica de Białystok
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El objeto del presente trabajo de fin de máster fue analizar la influencia de las acciones estáticas y térmicas en el funcionamiento de una batería de silos de hormigón armado en forma de paralelepípedo, destinada al almacenamiento de clínker de cemento caliente. El trabajo se centró en determinar la influencia de la presión del material granular, la temperatura del clínker, las condiciones estacionales y el espesor de pared en los valores de los esfuerzos internos de la construcción.
La construcción analizada consistía en una batería de silos de hormigón armado de seis celdas. Se consideraron tres espesores de pared: 0,25 m, 0,30 m y 0,35 m. Se adoptaron dos temperaturas del clínker: 80 °C y 100 °C. El análisis también incluyó condiciones de verano e invierno, llenado total y parcial de las celdas del silo, así como casos con una capa amortiguadora adyacente a la pared y sin capa amortiguadora adyacente a la pared.
En la parte de proyecto, utilizando un entorno de diseño paramétrico (Rhino/Grasshopper), se implementó un algoritmo de búsqueda de forma (Form-Finding), basado en el método de relajación dinámica. Esto permitió dar forma de manera óptima a la geometría inicial de arco de la viga de cubierta en estricta correlación con el trazado de las líneas de presiones debidas a las cargas continuas, lo que minimizó los momentos flectores en la misma y redujo el estado de tensión dominante a compresión pura.
Los esfuerzos internos se determinaron mediante un modelo numérico elaborado en el programa RFEM con la aplicación del Método de Elementos Finitos. El modelo permitió considerar el funcionamiento tridimensional de la batería de silos, incluyendo la interacción de las celdas adyacentes, las paredes comunes, las esquinas, la losa de cubierta y la tolva. Los resultados seleccionados se verificaron adicionalmente mediante cálculos analíticos.