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CÁLCULO DE LIGAÇÕES EM ESTRUTURA METÁLICA: APLICAÇÕES E RECOMENDAÇÕES NORMATIVAS
Emmyle Marcon – Eng. Civil – Setor de Eng. METASA S/A –[email protected]
Zacarias M. Chamberlain Pravia – D. Sc., Professor Titular FEAR/UPF – [email protected]
Considerações Iniciais Este trabalho aborda o cálculo de ligações entre vigas e colunas
soldadas e parafusadas com chapa de extremidade.
Através da elaboração de uma planilha criada com rotinas baseadas na norma Brasileira NBR8800:2008.
Revisão Bibliográfica
• As ligações metálicas consistem em elementos de conexão, como:
Enrijecedores
Chapas de Ligação
Cantoneiras
Meios de Ligação
Soldas
Parafusos
Barras redondas rosqueadas
Pinos
• Exemplo das principais formas de ligações em estrutura metálica:
VIGA-VIGA VIGA– COLUNA ENGASTADA
LIGAÇÕES EM TRELIÇAS
Revisão Bibliográfica
• Exemplo das principais formas de ligações em estrutura metálica:
PLACA DE BASE PARA COLUNAS
Revisão Bibliográfica
RIGIDA FLEXIVEL
Classificação das ligações conforme a rigidez
Revisão Bibliográfica
Resistência mínima das ligações Ligações parafusadas;
• Tração
• Cisalhamento
Ligações Soldadas;
• Tração ou compressão
• Cisalhamento
Revisão Bibliográfica
Materiais:
o Perfis Laminados W e HP;
o Cantoneiras laminadas;
o Chapas de ligação;
Revisão Bibliográfica
Parafusos
Parafusos Comuns
ASTM A307
Fonte: site http://www.reforce.ind.br
Revisão Bibliográfica
Parafusos
Parafusos de Alta Resistência
ASTM A325
ASTM A490
Revisão Bibliográfica
Soldas
Tipos de Soldas
Soldas de Filete
Soldas de Entalhe
Soldas de ranhura e Tampão
Revisão Bibliográfica
Soldas - Posições de Soldagem.
Revisão Bibliográfica
RECOMENDAÇÕES DA ABNT NBR8800:2008
• Toda conexão deve ser dimensionada de forma que sua resistência de cálculo seja igual ou superior à solicitação de cálculos.
• Ligações sujeitas a uma força solicitante de cálculo, em qualquer direção, inferior a 45 KN, devem ser dimensionadas para uma força solicitante de cálculo igual a 45 KN, com direção e sentido da força atuante.
Especificações de dimensionamento para soldas:
o Força resistente de cálculo de soldas-Item 6.2.5.1 -
Tabela 8 - ABNT NBR8800:2008.
o Espessura mínima da garganta efetiva de uma solda de penetração parcial-Item 6.2.6.1- Tabela 9 - ABNT NBR8800:2008.
o Tamanho mínimo da perna de uma solda de filete-Item 6.2.6.2- Tabela 10 - ABNT NBR8800:2008
RECOMENDAÇÕES DA ABNT NBR8800:2008
Especificações de dimensionamento para parafusos:
o As conexões parafusadas podem ser de dois tipos: conexões do
tipo contato ou tipo atrito. No primeiro tipo, pode-se utilizar parafusos comuns ou de alta resistência, já que os parafusos são instalados sem aperto controlado (protensão). Quanto ao segundo tipo, apenas os parafusos de alta resistência podem ser utilizados, uma vez que a resistência ao deslizamento está diretamente ligada à protensão aplicada aos parafusos.
o Espaçamento de Parafusos Tabela 14 da ABNT NBR8800:2008
RECOMENDAÇÕES DA ABNT NBR8800:2008
ROTEIRO DE CÁLCULO DAS LIGAÇÕES
Bases de Colunas Flexiveis e Rígidas o No caso de base de colunas flexíveis a restrição ao giro deve ser a
menor possível. o Para base de coluna rígida, a restrição ao giro deve ser a maior
possível, aproximando-se da hipótese assumida no cálculo da estrutura, ou seja, engastamento.
Pressão de contato - Concreto Espessura da placa de base
Dimensionamento do chumbador
Ligação Viga-Coluna Rígida e Flexível o Para ligação viga - coluna rígida, a restrição ao giro deve ser a maior
possível. Com isto, além da força cortante e força normal, atua momento fletor.
o Em ligações flexíveis deve-se manter a restrição ao giro a menor possível, adota-se normalmente uma cantoneira afastada da coluna o suficiente para permitir um certo deslocamento.
Verificação da parte soldada Verificação da parte parafusada Verificação da chapa de topo
Verificação da parte soldada Verificação da parte parafusada
Verificação da Cantoneira
ROTEIRO DE CÁLCULO DAS LIGAÇÕES
Ligação a tração simples
Verificação da parte soldada Verificação da parte parafusada Verificação da chapa
ROTEIRO DE CÁLCULO DAS LIGAÇÕES
PLANILHA DE LIGAÇÕES
CONCLUSÃO Com a elaboração deste trabalho, se tornou possível o
aprimoramento no calculo de ligações em estruturas metálicas, baseada nas recomendações da NRB8800:2008.
Um dos aspectos mais importantes foi a elaboração da planilha de cálculo, que agiliza o processo de verificação das dimensões de uma ligação.
Pode-se observar que o processo de dimensionamento de uma ligação depende principalmente da análise das forças que estão atuando sobre as mesmas.
Agradecimentos: o A empresa METASA S/A Indústria Metalúrgica, pelo
apoio ao desenvolvimento e incentivo deste trabalho;
o Ao Professor Zacarias pelo seu auxilio e incentivo na busca pelo conhecimento.