CÁLCULO DE LIGAÇÕES EM ESTRUTURA METÁLICA: APLICAÇÕES E RECOMENDAÇÕES NORMATIVAS

Emmyle Marcon – Eng. Civil – Setor de Eng. METASA S/A –emmylemarcon@hotmail.com

Zacarias M. Chamberlain Pravia – D. Sc., Professor Titular FEAR/UPF – zacarias@upf.br

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.

Revisão Bibliográfica

• As ligações metálicas consistem em elementos de conexão, como:

Enrijecedores

Chapas de Ligação

Cantoneiras

Meios de Ligação

Soldas

Parafusos

Barras redondas rosqueadas

Pinos

• Exemplo das principais formas de ligações em estrutura metálica:

VIGA-VIGA VIGA– COLUNA ENGASTADA

LIGAÇÕES EM TRELIÇAS

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• Exemplo das principais formas de ligações em estrutura metálica:

PLACA DE BASE PARA COLUNAS

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RIGIDA FLEXIVEL

Classificação das ligações conforme a rigidez

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Resistência mínima das ligações Ligações parafusadas;

• Tração

• Cisalhamento

Ligações Soldadas;

• Tração ou compressão

• Cisalhamento

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Materiais:

o Perfis Laminados W e HP;

o Cantoneiras laminadas;

o Chapas de ligação;

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Parafusos

Parafusos Comuns

ASTM A307

Fonte: site http://www.reforce.ind.br

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Parafusos

Parafusos de Alta Resistência

ASTM A325

ASTM A490

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Soldas

Tipos de Soldas

Soldas de Filete

Soldas de Entalhe

Soldas de ranhura e Tampão

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Soldas - Posições de Soldagem.

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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.

Especificações de dimensionamento para soldas:

o Força resistente de cálculo de soldas-Item 6.2.5.1 -

Tabela 8 - ABNT NBR8800:2008.

o Espessura mínima da garganta efetiva de uma solda de penetração parcial-Item 6.2.6.1- Tabela 9 - ABNT NBR8800:2008.

o Tamanho mínimo da perna de uma solda de filete-Item 6.2.6.2- Tabela 10 - ABNT NBR8800:2008

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

RECOMENDAÇÕES DA ABNT NBR8800:2008

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

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

ROTEIRO DE CÁLCULO DAS LIGAÇÕES

Ligação a tração simples

Verificação da parte soldada Verificação da parte parafusada Verificação da chapa

ROTEIRO DE CÁLCULO DAS LIGAÇÕES

PLANILHA DE LIGAÇÕES

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.

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.