estrutura metálicas 4-6

8/17/2019 Estrutura metálicas 4-6

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EXEMPLO 1


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LIGAÇÕES EXCÊNTRICAS

Em relação à excentricidade pode-se ter dois tipos de ligações parafusadas:

− Ligações Excêntricas por Corte – a carga excêntrica está contida no plano daligação (Fig. a).

− Ligação Excêntrica por Flexão – a carga excêntrica está fora do plano daligação (Fig.b).


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EXEMPLO 2


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ESFORÇOS DE TRAÇÃO EM PARAFUSOS

Quando os parafusos de uma ligação estão submetidos à esforços de tração

existem duas situações que devem ser analisadas:

- Carga de tração em parafusos protendidos

- Efeito de alavanca em ligações tracionadas ( prying action)

CARGA DE TRAÇÃO EM PARAFUSOS PROTENDIDOS

Parafusos submetidos à esforços de tração


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Esforço no parafuso x Cargaaplicada

Se o flange do perfil T é muito rígido este efeito não ocorre, porém se o flange for

relativamente flexível o esforço no parafuso pode aumentar consideravelmente.

Desta forma o gráfico Esforço no parafuso x Carga aplicada, indicado na figura a,

será alterado para algo semelhante ao indicado na figura b.

Esforço no parafuso x Carga aplicada(com efeito de alavanca)

Figura a Figura b


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EFEITO DE ALAVANCA

Desenvolvimento do método para considerar o Efeito de AlavancaQuando uma carga de tração centrada é aplicada num grupo de parafusos pode

ocorrer que a carga em cada parafuso seja maior do que a carga dividida pelo

número de parafusos. Isto ocorre porque a deformação dos elementos de ligaçãopode produzir esforços internos que se somam à carga aplicada em cada parafuso.


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A figura abaixo mostra o perfil T deformado sob a ação da carga P. Percebe-se

que a mesa do perfil T atua como uma alavanca nos parafuso. Este efeito é

chamado de Efeito de Alavanca ( prying action).

Perfil T deformado sob a ação de carga


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Aplicação do método do Efeito de Alavanca

Ao aplicar o método acima, para determinar o efeito de alavanca, utiliza-se as seguintes

definições.

− dp = diâmetro do parafuso

− df = diâmetro do furo = dp + 1,5 mm

− b = distância do centro do furo à face da alma

− a = distância do centro do furo à borda da chapa (se a > 1,25.b considerar a = 1,25.b)

− g = gabarito de furação entre o par de parafusos

− p = comprimento tributário do parafuso (se p > g considerar p = g )

− φRnt = resistência à tração do parafuso

− Q = força devida ao efeito de alavanca, em cada parafuso

− T = carga de tração de cálculo aplicada diretamente em cada parafuso

− fy = limite de escoamento do aço do perfil T


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Φ = coeficiente de resistência à flexão

Nomenclatura do método para calcular o efeito de alavanca


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- Furos Padrão

A distância do centro de um furo padrão a qualquer borda de uma parte ligada não

pode ser inferior ao valor indicado na Tabela 18 (d = diâmetro do parafuso ou barra

rosqueada, na tabela a seguir.

Distância máxima às bordas

Para qualquer borda de uma parte ligada, a distância do centro do parafuso (ou

barra rosqueada) mais próximo até essa borda não pode exceder 12 vezes a

espessura da parte ligada considerada, nem 150 mm.


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LIGAÇÕES SOLDADAS

As ligações soldadas apresentam a grande vantagem de simplificar as ligações.

Em contrapartida elas exigem mão-de-obra qualificada, condições de execução

controladas e necessidade de inspeção. De acordo com o processo fabril pode-seter a quase totalidade das ligações de fábrica como sendo soldadas, ficando as

ligações parafusadas para ligações de campo. Deve-se evitar a utilização de

soldas nas ligações de campo devido às dificuldades de acesso ao local da

soldagem, necessidade de andaimes, posições desfavoráveis ou inadequadas

para soldagem, necessidade de proteção do local da solda contra vento e chuva,

e dificuldade do controle de qualidade da solda.

Alguns fabricantes com processos produtivos automatizados dão preferências às

ligações parafusadas, inclusive na fábrica. Mesmo nestes casos inúmeros

elementos de ligações são soldados devido à complexidade que seria torná-los

parafusados (por exemplo, placas de base de colunas, enrijecedores de alma de

colunas, placas de topo de vigas, etc.).

De acorda com a NBR-8800:1986 os processos de soldagem e as técnicas de

execução de estruturas soldadas devem ser conforme a norma AWS D1.1 –

Structural Welding Code da American Welding Society.


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PROCESSOS DE SOLDAGEM

A soldagem de peças estruturais é feita por fusão. As superfícies a serem soldadas

são fundidas e, nesse estado, com a adição de materiais provenientes de eletrodos,

são ligadas por solda.O processo de solda normalmente utilizado em estruturas metálicas é a Solda porArco Elétrico (figura abaixo) onde, com a formação de um arco voltaico entre apeça e o eletrodo, o material base é aquecido a uma temperatura em torno de 4000

°C, de modo que as bordas se fundam. Ao mesmo tempo a ponta do eletrodo se

funde, pingando sobre o material base, misturando-se com ele e preenchendo a

junta de soldagem. Como o arco voltaico puxa o material fundido do eletrodo para o

material base, podem ser executadas soldas na posição sobre cabeça.


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Um outro processo de soldagem utilizado em estruturas metálicas é a Solda porResistência, utilizada em vigas mistas aço-concreto, na ligação dos conectores decisalhamento, conhecidos como stud bolts, com o perfil metálico (Figura abaixo).

Neste processo aplica-se uma corrente de alta intensidade (cerca de 1500 A) ao

stud bolt a qual funde a ponta do conector e a região de contato do perfil metálico,não havendo deposição de material adicional, como ocorre na solda de arco elétrico.

A processo de soldagem por arco elétrico (arc welding) pode ser executado por 4


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A processo de soldagem por arco elétrico (arc welding ) pode ser executado por 4

métodos diferentes:

a) Solda com Eletrodo Revestido (SMAW = Shielded Metal Arc Welding ) – estemétodo é um dos mais velhos, mais simples e mais versáteis processos de

soldagem (Figura abaixo). Ele também é conhecido como Soldagem Manual comEletrodo. Neste processo os eletrodos revestidos possuem uma camada espessa derevestimento que converte-se parcialmente num gás protetor e parcialmente em

escória, os quais protegem o metal da solda de contaminação atmosférica e

retardam o esfriamento da mesma. Os eletrodos usuais são designados como

E60XX ou E70XX, onde o número representa a tensão de ruptura do eletrodo (60 ksi

ou 70 ksi, respectivamente); os X’s referem-se a fatores tais como posições desoldagem permitidas, tipos de revestimento, etc. Os eletrodos são fornecidos em

varetas.

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