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Estruturas MetlicasEC3 (verso 1993) - Ligaes

Srie ESTRUTURAS

joo guerra martins

2. edio / 2011

Srie Estruturas

Estruturas Metlicas

PrefcioEste texto resulta do trabalho de aplicao realizado pelos alunos de sucessivos cursos de Engenharia Civil da Universidade Fernando Pessoa, vindo a ser gradualmente melhorado e actualizado. A sua fonte assenta no EC3 (de notar que ainda na verso de 1993, excepto exemplo numrico no ltimo anexo, de acordo com a verso actual), publicaes do ESDEP, sebentas das cadeiras congneres de diversas Escolas e Faculdade de Engenharia, bem como outros documentos de entidades de reconhecida idoneidade, alm dos tratados clssicos desta rea e outra bibliografia mais recente, cuja referncia se encontra no final deste trabalho. Apresenta-se, deste modo, aquilo que se poder designar de um texto bastante compacto, completo e claro, entendido no s como suficiente para a aprendizagem elementar do aluno de engenharia civil, quer para a prtica do projecto de estruturas correntes. Certo ainda que pretende o seu teor evoluir permanentemente, no sentido de responder quer especificidade dos cursos da UFP, como contrair-se ao que se julga pertinente e alargar-se ao que se pensa omitido. Para tanto conta-se no s com uma crtica atenta, como com todos os contributos tcnicos que possam ser endereados. Ambos se aceitam e agradecem.

Joo Guerra Martins

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Estruturas Metlicas

ndice Geral

ndice Geral................................................................................................................... I ndice de Figuras ..................................................................................................... VII ndice de Quadros ................................................................................................... XII 1. Ligaes sujeitas a aces estticas - bases ........................................................... 11.1. Introduo ........................................................................................................................ 1 1.2. Esforos aplicados ........................................................................................................... 4 1.3. Resistncia das ligaes ................................................................................................... 5 1.4. Hipteses de clculo ........................................................................................................ 5 1.5. Fabrico e montagem ......................................................................................................... 6

2. Interseces .............................................................................................................. 8 3. Ligaes solicitadas por cortes sujeitas a vibraes e/ou inverso de esforos ......................................................................................................................... 9 4. Classificao das ligaes...................................................................................... 104.1. Generalidades ................................................................................................................. 10 4.2. Classificao segundo a rigidez ..................................................................................... 11 4.2.1. Ligaes articuladas/flexveis ................................................................................ 11 4.2.2. Ligaes rgidas...................................................................................................... 12 4.2.3. Ligaes semi-rgidas ............................................................................................. 14

I

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4.3. Classificao segundo a resistncia ............................................................................... 14 4.3.1. Ligaes articuladas ............................................................................................... 15 4.3.3. Ligaes de resistncia total ................................................................................... 16 4.3.3. Ligaes de resistncia parcial ............................................................................... 16 4.4. Princpios gerais ............................................................................................................. 17

5. Ligaes aparafusadas, rebitadas ou articuladas............................................... 215.1. Disposio dos furos para parafusos e rebites ............................................................... 21 5.1.1. Bases....................................................................................................................... 21 5.1.2. Distncia mnima ao topo ....................................................................................... 21 5.1.3. Distncia mnima ao bordo lateral ......................................................................... 22 5.1.4. Distncias mximas ao topo e ao bordo lateral ...................................................... 22 5.1.5. Afastamento mnimo .............................................................................................. 22 5.1.6. Afastamento mximo em elementos comprimidos ................................................ 24 5.1.7. Afastamento mximo em elementos traccionados ................................................. 24 5.1.8. Furos ovalizados ..................................................................................................... 25 5.2. Reduo das seces devido a furos de parafusos ou rebites ........................................ 25 5.2.1. Generalidades ......................................................................................................... 25 5.2.2. Valor de clculo da resistncia ao esforo transverso ............................................ 25 5.2.3. Cantoneiras ligadas por uma aba ............................................................................ 27 5.3. Categorias de ligaes aparafusadas .............................................................................. 29 5.3.1. Ligaes ao corte .................................................................................................... 29 5.3.2. Ligaes traccionadas ............................................................................................ 30

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5.4. Distribuio das foras pelos parafusos ou rebites ........................................................ 32 5.5. Resistncias de clculo dos parafusos............................................................................ 34 5.6. Resistncia de clculo de Rebites .................................................................................. 38 5.7. Parafusos e rebites de cabea de embeber ..................................................................... 40 5.8. Parafusos de alta resistncia em ligaes resistentes ao escorregamento ...................... 40 5.8.1. Resistncia ao escorregamento............................................................................... 40 5.8.2. Pr-esforo ............................................................................................................. 43 5.8.3. Coeficiente de atrito ............................................................................................... 45 5.8.4. Combinao de traco e corte............................................................................... 46 5.9. Efeito de alavanca ..................................................................................................... 48 5.10. Juntas longas ................................................................................................................ 49 5.11. Ligaes por sobreposio simples com um parafuso ................................................. 51 5.12. Ligaes com chapa de forra ....................................................................................... 51 5.13. Ligaes articuladas ..................................................................................................... 52 5.13.1. Campo de aplicao ............................................................................................. 52 5.13.2. Furos para cavilhas e chapas de olhal .................................................................. 52 5.13.3. Dimensionamento de cavilhas .............................................................................. 54

6. Ligaes soldadas .................................................................................................. 566.1. Generalidades ................................................................................................................. 56 6.2. Geometria e dimenses .................................................................................................. 60 6.2.1. Tipos de soldadura ................................................................................................. 60 6.2.2. Soldadura de ngulo ............................................................................................... 62

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6.2.3. Soldadura por entalhe ............................................................................................. 63 6.2.4. Soldadura de topo ................................................................................................... 63 6.2.5. Soldaduras por pontos ............................................................................................ 65 6.2.6. Soldaduras sem chanfro ......................................................................................... 65 6.3. Arranque Lamelar .......................................................................................................... 67 6.4. Distribuio de foras .................................................................................................... 68 .6.5. Resistncia de