Sistemas avanzados de cálculo de presiones de origen térmico en silos agrícolas mediante el método de los elementos finitos

Résumé

Existen numerosos ejemplos documentados en los que silos agricolas se han visto gravemente dañados por el efecto de bruscos y súbitos descensos térmicos. Esto es debido a que la disminución de las temperaturas en el exterior de estas estructuras produce una compresión del material almacenado, cuando la temperatura externa aumenta las paredes del silo se dilatan y el material se asienta, de forma que reduce sus huecos adquiriendo un mayor grado de compacidad. En el siguiente ciclo, debido al menor número de huecos del material, las presiones de compresión que ejercen las paredes del silo sobre el grano, y por lo tanto las presiones de reacción que ejerce el grano sobre las paredes, son mayores que en el primer ciclo, y así sucesivamente. Esta sucesión de contracciones y dilataciones origina las sobrepresiones de origen térmico que pueden provocar el fallo de estas estructuras. El efecto de las cargas térmicas es un tema hasta ahora no abordado, y del que existe poca información, lo que se refleja en la no consideración del cálculo de las mismas en la normativa europea. El Eurocodigo 1, parte 4, que trata de la determinación de las acciones sobre este tipo de estructura, menciona la existencia de cargas de origen termico, pero carece totalmente de orientaciones para la determinación de las mismas, sin tener en cuenta que pueden ser el origen de accidentes graves e incluso mortales. El objeto de este trabajo será obtener un método que permita conocer el comportamiento del silo ante las variaciones de temperatura, determinando las tensiones y deformaciones que las cargas térmicas originan en estas estructuras y suplir de este modo la carencia que a este respecto existe hasta el momento. La determinación de estas acciones se llevará acabo utilizando el método de los elementos finitos cuya eficacia en este tipo de trabajos esta plenamente justificada. El modelo general realizado a través de la utilización de la citado