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LIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE AÇO LIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE AÇO Uma corrente é tão forte quanto o Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos” mais fraco dos seus elos” Autoria desconhecida Autoria desconhecida Prof. Alexandre L. Vasconcellos Prof. Alexandre L. Vasconcellos

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Page 1: LIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE AÇO Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos Autoria

LIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE AÇOLIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE AÇO

““Uma corrente é tão forte quanto o Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos”mais fraco dos seus elos”

““Uma corrente é tão forte quanto o Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos”mais fraco dos seus elos”

Autoria desconhecidaAutoria desconhecida

Prof. Alexandre L. VasconcellosProf. Alexandre L. Vasconcellos

Page 2: LIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE AÇO Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos Autoria

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Ligação: Ligação: Ligação é todo detalhe construtivo que promova a união de partes da estrutura entre si, ou a união da estrutura com

elementos externos a ela

Partes que constituem as Ligações:Partes que constituem as Ligações:

As ligações devem representar o mais fielmente possível os vínculos idealizados na análise estrutural

São todos os componentes incluídos na ligação para permitir a união e a transmissão de esforços entre as peças (ex.: chapas, para-fusos, cantoneiras, etc.).

São todos os componentes incluídos na ligação para permitir a união e a transmissão de esforços entre as peças (ex.: chapas, para-fusos, cantoneiras, etc.).

Elementos de ligação Dispositivos de ligação

- Conectores Parafusos- Soldas

- Conectores Parafusos- Soldas

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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Fatores Importantes no Projeto de LigaçõesFatores Importantes no Projeto de LigaçõesFatores Importantes no Projeto de LigaçõesFatores Importantes no Projeto de Ligações• Comportamento da ligação (rígida ou flexível)

• Facilidade de fabricação e montagem

- Acesso para soldagem, parafusamento, inspeção, limpeza, etc..

Exemplos de LigaçõesExemplos de LigaçõesExemplos de LigaçõesExemplos de Ligações

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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Classificação das LigaçõesClassificação das LigaçõesClassificação das LigaçõesClassificação das Ligações

Segundo a rigidez

Rígidas

Semi-rígidas

Rígida

Flexíveis

Segundo os dispositivos de ligação

Parafusadas

Soldadas

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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Classificação das LigaçõesClassificação das LigaçõesClassificação das LigaçõesClassificação das Ligações

Segundo o esforço solicitante

Cisalhamento centrado

Tração ou compressão Tração ou compressão com cisalhamento

Cisalhamento excêntrico

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LIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADAS

COMPORTAMENTO ESTRUTURALCOMPORTAMENTO ESTRUTURALCOMPORTAMENTO ESTRUTURALCOMPORTAMENTO ESTRUTURAL

Ligação por contato Ligação por atritoF

Fu

u

a

b c

d

X

Fase a – F>desliza/o

Fase b – desloca/o brusco

Fase c - conjunto

Fase d - inelásticaF

F/2F/2

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MODOS DE FALHAMODOS DE FALHAMODOS DE FALHAMODOS DE FALHA

LIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADAS

Cisalhamento do parafuso Deformação excessiva do furo

Rasgamento da chapa Ruptura da chapa

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- Ligação viga-pilar flexível:- Ligação viga-pilar flexível:

Solução clássica:Solução clássica:cantoneiras de almacantoneiras de alma

Grupo de parafusos sobGrupo de parafusos sobforça excêntricaforça excêntrica

Transmissão de cortanteTransmissão de cortante

SOLICITAÇÕES EM PARAFUSOSSOLICITAÇÕES EM PARAFUSOS SOLICITAÇÕES EM PARAFUSOSSOLICITAÇÕES EM PARAFUSOS

LIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADAS

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- Efeito alavanca (- Efeito alavanca (Prying actionPrying action))

SOLICITAÇÕES EM PARAFUSOSSOLICITAÇÕES EM PARAFUSOS SOLICITAÇÕES EM PARAFUSOSSOLICITAÇÕES EM PARAFUSOS

LIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADAS

Page 24: LIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE AÇO Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos Autoria

Há efeito alavancaHá efeito alavanca

Não há efeito alavancaNão há efeito alavanca

SOLICITAÇÕES EM PARAFUSOSSOLICITAÇÕES EM PARAFUSOS SOLICITAÇÕES EM PARAFUSOSSOLICITAÇÕES EM PARAFUSOS

LIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADAS

- Efeito alavanca (- Efeito alavanca (Prying actionPrying action))

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Bases de pilaresBases de pilaresBases de pilaresBases de pilares

Bases flexíveis Bases rígidas

Tipos de bases - comportamento Tipos de bases - comportamento

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Bases de pilaresBases de pilaresBases de pilaresBases de pilares

Pressão de contato em apoios de concreto Pressão de contato em apoios de concreto

Esmagamento do concreto E.L.U.

Resistência nominal do concreto à pressão de contato

ck1

2ckn f40,1

AA

f70,0R

Resistência de cálculo

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Bases de pilaresBases de pilaresBases de pilaresBases de pilares

Detalhes e verificações de bases flexíveis Detalhes e verificações de bases flexíveis Procedimento do AISC - faixas de largura unitária em balanço a) balanços externos

y

dn

y

dm f9,0

p2nt

f9,0p2

mt

Momento resistente para plastificação total

(espessura da chapa)

Esforços de cálculo

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Bases de pilaresBases de pilaresBases de pilaresBases de pilares

Detalhes e verificações de bases flexíveis Detalhes e verificações de bases flexíveis Procedimento do AISCb)balanços internos

)tbA(4)tbd(tbd41

c

2tcc2

b4cd2A

ffH2

ffff

ffH

4db

A onde

dbA

f7,07,0Rf

2

f

2ckn

Pressão de contato

)db(pN fd0 Mom. Resistente plastificação total

Esforços de cálculo

A e

spes

sura

da

plac

a de

base

será

o m

aior

val

or

ent

re tm

, tn

e tc

Page 32: LIGAÇÕES EM ESTRUTURAS DE AÇO Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos Uma corrente é tão forte quanto o mais fraco dos seus elos Autoria

Bases de pilaresBases de pilaresBases de pilaresBases de pilares

Detalhes e verificações em bases rígidas Detalhes e verificações em bases rígidas

1o caso:

2o caso:

Pod

e se

ado

tar

o pr

oced

imen

topa

ra c

ompr

essã

o si

mpl

es

Caso mais comumchumbadores tracionados

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Bases de pilaresBases de pilaresBases de pilaresBases de pilares

Detalhes e verificações em bases rígidas Detalhes e verificações em bases rígidas

2o caso: (ponto de aplicação da força fora do núcleo central)

Equações de equilíbrio

0e.N3Y

2H

T)+(N+ T.G 0M

2B.Yp

=R=T+N 0F maxV

Equações de compatibilidade de deformações

Adotando um valor para As resulta:

(posição da LN)

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Bases de pilaresBases de pilaresBases de pilaresBases de pilares

Detalhes e verificações em bases rígidas Detalhes e verificações em bases rígidas

2o caso: (ponto de aplicação da força fora do núcleo central)

Obtida a posição da LN pode-se calcular

Resultante de tração no chumbador Máxima pressão de contato