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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
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
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
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
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
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
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
- 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
- Efeito alavanca (- Efeito alavanca (Prying actionPrying action))
SOLICITAÇÕES EM PARAFUSOSSOLICITAÇÕES EM PARAFUSOS SOLICITAÇÕES EM PARAFUSOSSOLICITAÇÕES EM PARAFUSOS
LIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADASLIGAÇÕES PARAFUSADAS
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))
Bases de pilaresBases de pilaresBases de pilaresBases de pilares
Bases flexíveis Bases rígidas
Tipos de bases - comportamento Tipos de bases - comportamento
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
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
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
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base
será
o m
aior
val
or
ent
re tm
, tn
e tc
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
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)
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