Métodos avanzados de cálculo de pandeo en silos metálicos de uso agrícola mediante el método de los elementos finitos

Résumé

Existen en la actualidad numerosas aplicaciones a nivel agrícola, ganadero e industrial que se sirven de estructuras de contención para sus fines productivos. Este tipo de estructuras de contención presentan una problemática propia en cuanto a su diseño, no existiendo a nivel nacional normativa que oriente sobre el cálculo de acciones para materiales ensilados, ya sean granulares o no, la aparición de las últimas versiones de Eurocódigo 1-4 viene a cubrir parcialmente este vacío. Uno de los fallos más típicos en este tipo de estructuras es el debido al pandeo de la pared por acción de los materiales contenidos en su interior. La fuerza de rozamiento que dichos materiales ejercen sobre las paredes, junto con un diseño demasiado ajustado, una deficiencia en el material que constituye la parede del silo, fallos en la unión de chapas, zonas críticas como uniones por soldadura o tornillos, etc pueden hacer que la estructura pandee. Debido a la complejidad de cálculo que suele presentar el pandeo el ingeniero o diseñador suele obviarlo, confiando en que los coeficientes de mayoración aplicados resulten suficientes para lograr una estructura estable y segura. No obstante muchas veces un diseño demasiado ajustado, un cambio en el material almacenado o en sus propiedades, pequeños fallos estructurales o durante el montaje hacen que este problema aparezca con más frecuencia de la deseada. Numerosos estudios previos (GUAITA 1995, AGUADO 1997, COUTO 2000 Y MORÁN 2001) han demostrado la capacidad de los métodos numéricos, y concretamente del método de los elementos finitos para el cálculo de presiones en silos agrícolas en diferentes estados: llenado, vaciado, tolva, excéntrica, cargas térmicas y acciones en la pared, etc. La reciente aparición del Eurocódigo 1993-1-6 y Eurocódigo 1993-4-1, cubre parcialmente el vacío normativo en cuanto al cálculo de silos metálicos, proponiendo la utilización de métodos num