CÁLCULO DE LIGAÇÕES EM ESTRUTURA METÁLICA: APLICAÇÕES E RECOMENDAÇÕES NORMATIVAS

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1 CÁLCULO DE LIGAÇÕES EM ESTRUTURA METÁLICA: APLICAÇÕES E RECOMENDAÇÕES NORMATIVAS Emmyle Marcon Eng. Civil Setor de Eng. METASA S/A Zacarias M. Chamberlain Pravia D. Sc., Professor Titular FEAR/UPF

2 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.

3 Revisão Bibliográfica As ligações metálicas consistem em elementos de conexão, como: Enrijecedores Chapas de Ligação Cantoneiras Meios de Ligação Parafusos Pinos Soldas Barras redondas rosqueadas

4 Revisão Bibliográfica Exemplo das principais formas de ligações em estrutura metálica: VIGA-VIGA VIGA COLUNA ENGASTADA LIGAÇÕES EM TRELIÇAS

5 Revisão Bibliográfica Exemplo das principais formas de ligações em estrutura metálica: PLACA DE BASE PARA COLUNAS

6 Revisão Bibliográfica Classificação das ligações conforme a rigidez RIGIDA FLEXIVEL

7 Revisão Bibliográfica Resistência mínima das ligações Ligações parafusadas; Tração Ligações Soldadas; Tração ou compressão Cisalhamento Cisalhamento

8 Revisão Bibliográfica Materiais: o Perfis Laminados W e HP; o Cantoneiras laminadas; o Chapas de ligação;

9 Fonte: site Parafusos Revisão Bibliográfica Parafusos Comuns ASTM A307

10 Parafusos Revisão Bibliográfica Parafusos de Alta Resistência ASTM A325 ASTM A490

11 Soldas Revisão Bibliográfica Tipos de Soldas Soldas de Filete Soldas de Entalhe Soldas de ranhura e Tampão

12 Soldas - Posições de Soldagem. Revisão Bibliográfica

13 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.

14 RECOMENDAÇÕES DA ABNT NBR8800:2008 Especificações de dimensionamento para soldas: o Força resistente de cálculo de soldas-item Tabela 8 - ABNT NBR8800:2008. o Espessura mínima da garganta efetiva de uma solda de penetração parcial-item Tabela 9 - ABNT NBR8800:2008. o Tamanho mínimo da perna de uma solda de filete- Item Tabela 10 - ABNT NBR8800:2008

15 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

16 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

17 ROTEIRO DE CÁLCULO DAS LIGAÇÕES 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

18 ROTEIRO DE CÁLCULO DAS LIGAÇÕES Ligação a tração simples Verificação da parte soldada Verificação da parte parafusada Verificação da chapa

19 PLANILHA DE LIGAÇÕES

20 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.

21 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.

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