A importância da força: BSA Cimentos selecionou uma cúpula para sua nova instalação de clínquer em Santiago, Chile. O que torna o modelo da Dome Technology resistente a sísmica e capaz de armazenar mais produtos em um espaço menor
Por Rebecca Long Piper
Quando uma empresa opera em uma parte do mundo onde a Mãe Natureza pode ser indisciplinada, a força do armazenamento é tão importante quanto a própria capacidade de armazenamento. Se a estrutura não pode suportar o pior da natureza, o produto dentro simplesmente não é seguro.
Tal era a preocupação BSA Cimentos enfrentados ao planejar o novo armazenamento de clínquer. A empresa precisava armazenar mais 50,000 toneladas métricas, mas com o próximo terremoto não sendo uma questão de if, mas quando, a direção da empresa buscou um armazenamento que pudesse suportar a atividade sísmica típica da região.
Em 2016, com o apoio da Coppex Engineering & Technologies para garantir o acordo, a Dome Technology foi contratada para construir uma cúpula de armazenamento de concreto armado com capacidade para 50,000 toneladas de clínquer e 28.5 metros (93.5 pés) de altura e 57 metros (187 pés) de diâmetro.
A cúpula está localizada em um novo local onde a BSA Cementos poderia aumentar sua produção em 950,000 toneladas por ano durante a primeira fase de operação, com até 1,900,000 toneladas por ano sendo processadas por ano.
A atividade sísmica é comum no Chile, o que levou o país a adotar algumas das mais códigos de construção rigorosos na construção. E se a BSA iria construir uma instalação de armazenamento, a resistência a terremotos era extremamente importante, disse Luis Riveros Grove, que supervisionou o controle de qualidade do projeto. “O Chile é um país sísmico, por isso é levado muito a sério, tanto para proteger a construção, mas muito mais importante para a segurança dos operadores da usina”, disse ele.
De acordo com o vice-presidente de operações da Dome Technology, Dan South, a BSA Cementos estava considerando inicialmente silos convencionais com telhados de aço. Após várias reuniões com a Dome Technology, a BSA Cementos optou por uma cúpula hemisférica de concreto. Para a BSA, as principais vantagens da cúpula incluíam construção rápida, pequena equipe de construção, uma instalação de armazenamento de baixa manutenção e práticas inovadoras.
A cúpula permitirá que a BSA Cementos armazene 50,000 toneladas de clínquer em caso de atraso no envio. Espera-se que a planta tenha um fornecimento contínuo de clínquer do porto para sua produção, e a cúpula servirá como armazenamento de reserva para que, se o fornecimento for interrompido do porto, eles tenham bastante para continuar operando.
Resistência sísmica e força da cúpula
As cúpulas são uma opção de escolha em áreas propensas à atividade sísmica porque uma concha sem costura permite que uma cúpula resista a movimentos diferenciais na base.
Uma cúpula é capaz de atender e, em alguns casos, superar os códigos de construção do Chile, graças à geometria. De acordo com o engenheiro da Dome Technology Doug Weber, uma cúpula tem a capacidade de distribuir uma determinada carga em duas direções, resultando em duas vezes a resistência de uma única parede curvada como em um silo tradicional. Uma casca sem costura, composta de concreto armado combinado com a dupla curvatura, permite que uma cúpula resista de forma mais econômica a forças sísmicas e movimentos diferenciais em sua base.
Além disso, a construção monolítica significa que uma cúpula está livre de cantos ou vigas de concreto que se encontram para formar uma junta, uma interface de construção que cria um ponto fraco que não existe na construção monolítica. A ausência de pontos fracos na casca permite que a estrutura converta o carregamento em uma força axial que atravessa a superfície da cúpula, em vez de canalizar a tensão para um ponto fraco.
Por estas razões, as cúpulas também são frequentemente construídas como abrigos seguros com base em sua tolerância para desastres naturais. Uma cúpula pode ser projetada para suportar ventos superiores a 250 mph (que inclui tornados EF5). As cúpulas podem ser construídas para atender às especificações ICC-500.
Uma cúpula é mais robusta com base em materiais de construção. A forma de ar exterior atua como uma membrana impermeável que mantém a umidade afastada. O invólucro de concreto reforçado com aço fornece isolamento e controle climático no interior. Combinados com o reforço de aço e a forma perfeitamente forte da natureza, as cúpulas são adequadas para resistir a qualquer tempestade.
Todas essas qualidades permitem que a cúpula tolere cargas e descargas frequentes. A tolerância de uma cúpula para carga e descarga cíclica é alta devido à sua integridade estrutural, em comparação com silos de aço construídos com fixadores ou costuras soldadas.
Em locais onde o assentamento é uma preocupação, as cúpulas podem ser projetadas para tolerar algum movimento; no entanto, pode haver outras soluções além de fundações profundas (e caras). A Dome Technology ajuda os clientes a explorar opções que podem reduzir custos ao mesmo tempo em que fornecem o suporte necessário na base.
Taxa de transferência personalizada
No site da BSA Cementos, um grande headhouse colocado no vértice da cúpula abriga grandes equipamentos, transportadores e sistemas de controle de poeira, peso que pode ser suportado, pois a cúpula foi projetada para lidar com esse tipo de carga, não importa a natureza. A cúpula tem muita força para lidar com as cargas e tensões que outras estruturas não podem, mesmo em um evento sísmico.
Para reduzir os custos e ajudar na economia, o manuseio de materiais foi mantido simples: um transportador que passa pelo ápice enche a cúpula com o produto e um carregador frontal descarrega o clínquer através de uma porta principal. Confiar em carregadeiras usadas para outras funções de fábrica significa menos tempo de inatividade do equipamento e deve ser suficiente, pois a rotação de estoque dentro da cúpula será mínima.
Nota do editor: Este é um trecho de um recurso publicado na edição de 2018 da BMHR, um suplemento de Cimento Mundial.
