Silo

ANÁLISIS DE CÁLCULO DE LAS CARGAS TÉRMICAS EN
SILOS METÁLICOS MEDIANTE EL EUROCÓDIGO 1, LOS
MÉTODOS CLÁSICOS Y EL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS
FINITOS
(ANALYSIS OF THERMAL LOADS CALCULUS IN STEEL SILOS USING THE EUROCODE 1, THE
CLASSIC METHODS AND FINITE ELEMENTS METHOD)
Julia M a Morán, Andrés de Juan Valdés, Pedro J. Aguado
Fecha de recepción: 23-VI-02

ESPAÑA

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RESUMENSUMMARY

Las cargas térmicas provocan importantes aumentos en las
presiones que ejerce el material granular almacenado en los
silos; el Eurocódigo 1 parte 4, establece su importancia, pero
no propone ningún método de cálculo que permita su
cuantificación. En este trabajo se van a analizar y comparar
diversos métodos clásicos de cálculo de cargas térmicas y
modelos desarrollados por los autoresusando el Método de
los Elementos Finitos.

Thermalloads cause important increases in the pressures
exerted by granular material stored in silos. The Eurocode 1,
part 4, establishes their importance, but it does not propose
any calculation method that allows their quantification. In
this work the authors try to overcome this difficulty analyzing
and comparing difJerent classic methods 01calculation 01
thermalloads and models developed by the authors using the
Finite Element Method.

El cálculo de las acciones que afectan a los silos ha sido
tema de estudio, desde hace largo tiempo, por numerosos
equipos de investigación.

Una de las cargas que es necesario tener en cuenta al diseñar silos, ya que su no consideración ha originado accidentes importantes [San José, Missouri(EE UU, 1963)],
es la de naturaleza térmica.

En la actualidad existen varios países europeos, entre los
que se encuentra España, en los que no hay una norma de
carácter obligatorio para realizar el diseño y dimensionado
de silos. En la actualidad esta carencia puede resolverse
mediante el uso de la norma experimental (ENV-1991-4)
actualmente en proceso de revisión que trata de establecerun protocolo de cálculo de acciones en silos.
La correcta determinación de estas acciones permite racionalizar el diseño a fin de evitar fallos estructurales.

Cuando un silo se ve afectado por descensos de temperatura su pared tiende a contraerse, cuando el silo está lleno,
el material almacenado en su interior impide esta contracción, provocando un incremento de las presiones que ejerce
elgrano sobre la pared, cuando la temperatura sube, la
pared se dilata y el grano se asienta aumentando su grado
de compactación lo que se refleja en un incremento de su
modulo de elasticidad, lo cual provoca que en la siguiente
disminución térmica la oposición del grano a la contrac-

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lnfonnes de la Construcción, Vol. 54, n° 479, mayo-junio 2002

ción de la chapa sea mayor y, por lotanto, las presiones
ejercidas también, alcanzando una cuantía en absoluto
despreciable.
Por lo tanto, para realizar un dimensionado seguro del silo,
a las presiones que la estructura soporta por el hecho de
estar llena, se le deberían añadir las originadas por la contracción de la chapa a causa de la disminución térmica.
Existen distintos trabajos que analizan las cargas de origen térmico. Enalgunos de ellos se aportan métodos que
permiten cuantificar el valor de las citadas cargas, el cual
ha de sumarse a las presiones presentes en un silo por el
hecho de estar lleno;
1. Norma experimental (ENV-199 1-4)
2. Método clásico propuesto por Ravenet [8]
3. Método clásico propuesto por Theimer [9]
4. Método propuesto por Andersen [3]
5. Métodos numéricos (MEF) [5] desarrollados porlos
autores
En este trabajo se pretende realizar una comparación y
estudio de los resultados obtenidos tras la aplicación de
los primeros métodos con los extraídos de la utilización
del quinto (M.E.F.) a fin de establecer su grado de precisión y proponer valores ajustados a la realidad que permitan un mejor diseño de estas estructuras.
ENV-1991-4

El Eurocódigo ha venido presentando...