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EUROCÓDIGO 3: Projecto de Estruturas de Aço.Parte 1-8: PROJECTO DE LIGAÇÕES
Prof. Rui Simões – FCTUCEng. Tiago Abecasis – TAL PROJECTO
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EC3: Projecto de Estruturas de Aço� EN 1993-1 Regras gerais e regras para edifícios.
� EN 1993-1-1 Regras gerais e regras para edifícios.
� EN 1993-1-2 Verificação da resistência ao fogo.
� EN 1993-1-3 Elementos e chapas finas enformados a frio.
� EN 1993-1-4 Aço inoxidável.
� EN 1993-1-5 Estruturas constituídas por placas.
� EN 1993-1-6 Resistência e estabilidade de cascas.
� EN 1993-1-7 Estruturas constituídas por placas carregadas transversalmente.
� EN 1993-1-8 Projecto de Ligações (versão portuguesa NP EN 1993-1-8)� EN 1993-1-9 Fadiga.
� EN 1993-1-10 Tenacidade dos materiais e propriedades no sentido da espessura.
� EN 1993-1-11 Dimensionamento de estruturas com componentestraccionadas em aço.
� EN 1993-1-12 Regras suplementares para aço de alta resistência.
� EN 1993-2 Pontes.� EN 1993-3 Torres, mastros e chaminés.� EN 1993-4 Depósitos, silos e oleodutos.� EN 1993-5 Estacas.� EN 1993-6 Estruturas de aparelhos de elevação.
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EC3: Projecto de Estruturas de AçoParte 1.8: Projecto de Ligações� A Norma NP EN 1993-1-8 apresenta métodos que permitem o cálculo e
dimensionamento de ligações metálicas com diversas configurações, por meio de parafusos, rebites, cavilhas e soldaduras, sujeitas predominantemente a acções estáticas.
Ligações com chapas cobre-juntas
Ligações por soldadura Ligações com cavilhas
Ligações viga-pilaraparafusadas
Ligações base de pilarLigações tubulares
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EC3: Projecto de Estruturas de AçoParte 1.8: Projecto de LigaçõesAnexo Nacional NA� Prescrições explicitamente deixadas em aberto no corpo do Eurocódigo para
escolha nacional - Parâmetros Determinados a Nível Nacional (NDP). Estas
opções referem-se essencialmente a:
� valores e/ou classes, nos casos em que são apresentadas alternativas no Eurocódigo;
� dados específicos do país (geográficos, climáticos, etc.);
� o procedimento a utilizar nos casos em que sejam apresentados procedimentos
alternativos;
� decisões sobre a aplicação dos anexos informativos;
� informações complementares não contraditórias para auxílio do utilizador.
� A opção nacional é permitida na EN 1993-1-8 nas cláusulas:
– 2.2(2) (coeficientes parciais de segurança γM)
– 1.2.6 (Normas de Rebites)
– 3.1.1(3) (parafusos recomendados)
– 3.4.2(1) (pré-esforço mínimo em parafusos)
– 5.2.1(2) (classificação de ligações)
– 6.2.7.2(9) (distribuição de forças nos parafusos em ligações viga pilar)
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EC3: Projecto de Estruturas de AçoParte 1.8: Projecto de Ligações
ÍNDICE
Preâmbulo Nacional
Preâmbulo
1. Generalidades
2. Bases de projecto
3. Ligações com parafusos, rebites ou cavilhas
4. Ligações soldadas
5. Análise, classificação e modelação
6. Juntas estruturais de secções em H ou em I
7. Juntas de perfis tubulares
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1. Generalidades
� Objectivos; Normas; Termos e Definições; Simbologia.
2
3
1 2
Junta = painel de alma solicitado aocorte (1) + ligação (2)
(3) Componentes da ligação (por exemplo, parafusos, chapa de extremidade)
Junta esquerda = painel de alma solicitado ao corte (1)+ ligação esquerda (2)
Junta direita = painel de alma solicitadoao corte (1) + ligação direita (2)
a) Configuração de junta num só lado b) Configuração de junta em dois lados
Partes de uma configuração de junta viga-coluna
21
3
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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2. Bases de projectoRequisitos gerais de cálculo� Resistência de cálculo compatível com os requisitos fundamentais de cálculo
definidos na EN 1993-1-1.
� Juntas sujeitas a fadiga devem também verificar a EN 1993-1-9.
� Valores recomendados para os coeficientes parciais de segurança: γM2=1.25;
γM3=1.25; γM3,ser=1.1; γM4=1.0; γM5=1.0; γM6,ser=1.0; γM7=1.1.
� Hipóteses fundamentais de cálculo das juntas:
i) esforços resistentes em equilíbrio com os esforços actuantes;
ii) esforços actuantes (e deformações) não ultrapassam as capacidades
de cada componente da junta.
� Em juntas ao corte sujeitas a impacto, vibrações ou esforços alternados
devem usar-se soldaduras, parafusos pré-esforçados, parafusos injectados,
rebites, ou outros dispositivos que impeçam o movimento entre as peças
ligadas.
� Excentricidades das juntas.
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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3. Ligações com parafusos, rebites e cavilhas� Propriedades dos elementos de ligação (normas dos produtos). Para os
parafusos definem-se as classes indicadas no quadro seguinte.
Valores nominais da tensão de cedência fyb, e da tensão de rotura à tracção fub
Classe do parafuso
4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 10.9
fyb (N/mm2) 240 320 300 400 480 640 900
fub (N/mm2) 400 400 500 500 600 800 1000
Anexo Nacional Português recomenda apenas a utilização de parafusos 4.6, 5.6, 8.8 e 10.9
(cláusula NA 3.1.1(3))
Parafusos Rebites Cavilhas
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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Parafuso ao corte (+ esmagamento das chapas) Parafusos à tracção (+ punçoamento)
� Princípios de funcionamento de parafusos (ou rebites).
� Parafusos correntes
Parafuso “corte” – resistência ao escorregamento Parafusos à tracção
� Parafusos pré-esforçados
3. Ligações com parafusos, rebites e cavilhasEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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Resistência de ligações aparafusadas ou rebitadas (Quadro 3.4)
Modo de rotura Parafusos Rebites
Resistência ao corte por plano de corte Fv,Rd =
2M
ubv Af
γα
Fv,Rd = 2
06,0
M
ur Af
γ
Resistência à pressão diametral 1), 2), 3) Fb,Rd =
2
1
M
ub tdfak
γ
Resistência à tracção 2) Ft,Rd =
2
2
M
sub Afk
γ Ft,Rd =
2
06,0
M
ur Af
γ
Resistência ao punçoamento Bp,Rd = 0,6 π dm tp fu / γM2 Não é necessária verificação
Combinação de corte e de tracção
0,14,1 ,
,
,
, ≤+Rdt
Edt
Rdv
Edv
F
F
F
F
3. Ligações com parafusos, rebites e cavilhas
Resistência ao esmagamento
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Resistência ao escorregamento de parafusos pré-esforçados ao “corte”.
Fs,Rd = 3M
s nk
γµ
Fp,C Fp,C = 0,7 fub As
sendo µ o coeficiente de atrito (com valores entre 0.5 e 0.2) – Quadro 3.7 do EC3-1-8
Procedimento experimental para avaliação do coeficiente de atrito (EN 1090)
Força-Deslocamento
0
100
200
300
400
500
600
700
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00
Deslocamento (mm)
For
ça (
kN)
3. Ligações com parafusos, rebites e cavilhasEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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Categorias de ligações aparafusadas
Deverão utilizar-se parafusos pré-esforçadosdas classes 8.8 ou 10.9.Bp,Rd ver Quadro 3.4.
Ft,Ed ≤ Ft,RdFt,Ed ≤ Bp,Rd
Epré-esforçada
Não é requerido qualquer pré-esforço. Poderão utilizar-se as classes de parafusos 4.6 a 10.9. Bp,Rd ver Quadro 3.4.
Ft,Ed ≤ Ft,RdFt,Ed ≤ Bp,Rd
Dnão pré-esforçada
Ligações em tracção
Parafusos pré-esforçados das classes 8.8 ou 10.9. Para a resistência ao escorregamento no estado limite último, ver 3.9.Nnet,Rd ver 3.4.1(1) c).
Fv,Ed ≤ Fs,RdFv,Ed ≤ Fb,RdFv,Ed ≤ Nnet,Rd
Cresistente ao escorregamento no
estado limite último
Parafusos pré-esforçados das classes 8.8 ou 10.9. Para a resistência ao escorregamento no estado limite de utilização, ver 3.9.
Fv,Ed.ser ≤ Fs,Rd,serFv,Ed ≤ Fv,RdFv,Ed ≤ Fb,Rd
Bresistente ao escorregamento no
estado limite de utilização
Não é requerido qualquer pré-esforço. Classes de parafusos 4.6 a 10.9.
Fv,Ed ≤ Fv,RdFv,Ed ≤ Fb,Rd
Aresistente por pressão diametral
Ligações em corte
ObservaçõesCritériosCategoria
Deverão utilizar-se parafusos pré-esforçadosdas classes 8.8 ou 10.9.Bp,Rd ver Quadro 3.4.
Ft,Ed ≤ Ft,RdFt,Ed ≤ Bp,Rd
Epré-esforçada
Não é requerido qualquer pré-esforço. Poderão utilizar-se as classes de parafusos 4.6 a 10.9. Bp,Rd ver Quadro 3.4.
Ft,Ed ≤ Ft,RdFt,Ed ≤ Bp,Rd
Dnão pré-esforçada
Ligações em tracção
Parafusos pré-esforçados das classes 8.8 ou 10.9. Para a resistência ao escorregamento no estado limite último, ver 3.9.Nnet,Rd ver 3.4.1(1) c).
Fv,Ed ≤ Fs,RdFv,Ed ≤ Fb,RdFv,Ed ≤ Nnet,Rd
Cresistente ao escorregamento no
estado limite último
Parafusos pré-esforçados das classes 8.8 ou 10.9. Para a resistência ao escorregamento no estado limite de utilização, ver 3.9.
Fv,Ed.ser ≤ Fs,Rd,serFv,Ed ≤ Fv,RdFv,Ed ≤ Fb,Rd
Bresistente ao escorregamento no
estado limite de utilização
Não é requerido qualquer pré-esforço. Classes de parafusos 4.6 a 10.9.
Fv,Ed ≤ Fv,RdFv,Ed ≤ Fb,Rd
Aresistente por pressão diametral
Ligações em corte
ObservaçõesCritériosCategoria
Ligações simples
3. Ligações com parafusos, rebites e cavilhas
� Ref. a “European Recommendations for the Design of SimpleJoints in Steel Structures” Eurocode 3, Part 1-8, ECCS, nº 126, 2009
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Adicionalmente são fornecidos procedimentos para a verificação de configurações particulares e/outros tipos de parafusos.
tp
Ligação por sobreposição simples com uma única fiada de parafusos
Elementos de ligação atravessando forras
σσ
σ
1
2
2
1
2
2
t
t
t
Ligações compridas
Ligação com parafusos injectados
Rotura em bloco Rotura da chapa
3. Ligações com parafusos, rebites e cavilhasEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Ligações com Cavilhas
Modo de rotura Regras de cálculo
Resistência ao corte da cavilha Fv,Rd = 0,6 A fup /γM2 ≥ Fv,Ed
Resistência à pressão diametral da chapa e da cavilha
No caso da cavilha ser substituível, este requisito deverá ser igualmente satisfeito.
Fb,Rd = 1,5 t d fy /γM0 ≥ Fb,Ed
Fb,Rd,ser = 0,6 t d fy /γM6,ser ≥ Fb,Ed,ser
Resistência à flexão da cavilha
No caso da cavilha ser substituível, este requisito deverá ser igualmente satisfeito.
MRd = 1,5 Weℓ fyp/γM0 ≥ MEd
MRd,ser = 0,8 Weℓ fyp/γM6,ser≥ MEd,ser
Resistência da cavilha a uma combinação de esforço transverso e de flexão
2
,
,
2
+
Rdv
Edv
Rd
Ed
F
F
M
M≤ 1
d diâmetro da cavilha;
fy menor dos valores de cálculo da resistência da cavilha e da peça ligada;
fup tensão de rotura à tracção da cavilha;
fyp tensão de cedência da cavilha;
t espessura da peça ligada;
A área da secção transversal da cavilha.
3. Ligações com parafusos, rebites e cavilhasEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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4. Ligações soldadas� Normas aplicáveis e disposições construtivas (material e geometria).
� Tipos de soldaduras:
- ângulo (fillet weld);
- soldaduras de topo (butt weld);
- soldaduras por entalhe (fillet weld all around);
- soldaduras de bujão (plug weld);
- soldaduras em bordo arredondado (flare grove welds).
� Geometria de um cordão de soldadura: comprimento (compr. com secção
total) e espessura (a).
Cordões de ângulo
aCordão de soldaduras em bordo arredondadoCordões de topo
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Métodos para avaliação da resistência de cordões de ângulo:
- Método direccional (esforços transmitidos são decompostos em tensões
normais e tangenciais ao longo do plano bissectriz do cordão de soldadura).
- Método simplificado (independente da orientação do cordão).
fu - valor nominal da tensão de rotura à tracção da peça ligada mais fraca;
βw - factor de correlação depende da classe do aço.
( )2
2//
22 3Mw
ufγβ
ττσ⋅
≤+⋅+ ⊥⊥
2M
ufγ
σ ≤⊥
af
FFMw
uRdwEdw ⋅
⋅=≤
2..
3
γβ
4. Ligações soldadasEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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5. Análise, classificação e modelação� Análise global de vigas trianguladas:� Condições para desprezar os momentos secundários:
� Geometria das juntas deve inserir-se no domínio de validade estabelecido no capítulo 7;
� Relação comprimento/ altura do elemento no plano da viga deve ser inferior a 6, para estruturas de edifícios.
� Condições para desprezar os momentos resultantes das excentricidades:
00 25,055,0 ded ×≤≤×00 25,055,0 heh ×≤≤×
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
Consideração dos momentos flectores
Origem do momento flector Tipo de componente
Efeitos secundários Carregamento transversal Excentricidade
Corda comprimida Sim
Corda traccionada Não, caso 5.1.5(3) e (5)
sejam satisfeitos
Elemento diagonal Não, caso 5.1.5(3) e (5)
sejam satisfeitos
Junta
Não, caso 5.1.5(3)
seja satisfeito Sim
Não, caso 5.1.5(3) e (5)
sejam satisfeitos
ou
ou
ou
Excentricidade das ligações
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5. Análise, classificação e modelação� Comportamento de uma junta viga-coluna resistente à flexão.
Curva Momento versus Rotação (Mj - φ)
� momento resistente → Mj,Rd
� rigidez inicial rotacional → Sj,ini
� capacidade de rotação → φCd
Mφ j,EdEd
90°
1
M
M M
S
S
j
j,Rd j,Ed
j,ini
j
φ φ φ
φ
Ed Xd Cd
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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situações restantes nas 7,2 e banzo de cant. com ligações para 1,3 onde
Se
Se
:por dado vem onde
)/5,1( 3/2
1 3/2
/
,,,,,
,,
,
==
=≤<
=≤
=
ψψ
µ
ψµ
µµ
RdjEdjRdjEdjRdj
RdjEdj
inijj
MMMMM
MM
SS
� Idealização de uma junta viga-coluna resistente à flexão, em análise global elástica.
5. Análise, classificação e modelaçãoEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Idealização de uma junta viga-coluna resistente à flexão, em análise global elástica.
5. Análise, classificação e modelação
� Por simplificação pode considerar-se, para qualquer valor de Mj.Ed, a
rigidez de rotação igual a , sendo dado por: ηinijS.
η
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
Coeficiente de modificação da rigidez η
Tipo de ligação Juntas viga-pilar
Outros tipos de junta (viga-viga, de
continuidade de vigas, de base de
colunas)
Soldada 2 3
Chapas de extremidade aparafusadas 2 3
Cantoneiras de apoio de banzo aparafusadas 2 3,5
Chapas de base - 3
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� Com o objectivo de avaliar a influência do comportamento das ligações no comportamento da estrutura, o EC3-1-8 classifica as juntas em termos de rigidez e de resistência.
5. Análise, classificação e modelaçãoEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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5. Análise, classificação e modelaçãoEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
φ
Zona 1: rígida, se Sj,ini ≥ kb EIb / Lb
em que:
kb = 8 para pórticos em que o sistema de contraventamento reduz o deslocamento horizontal em pelo menos 80 %
kb = 25 para outros pórticos, desde que em todos os pisos Kb/Kc ≥ 0,1 *)
Zona 2: semi-rígida
Todas as juntas na zona 2 deverão ser classificadas como semi-rígidas. As juntas nas zonas 1 ou 3 poderão, também, ser tratadas facultativamente como semi-rígidas.
Zona 3: nominalmente articulada, se Sj,ini ≤ 0,5 EIb / Lb *) Para pórticos em que Kb/Kc < 0,1 , as juntas deverão ser classificadas como semi-rígidas.
Kb valor médio de Ib/Lb para todas as vigas donível acima desse andar;
Kc valor médio de Ic/Lc para todas as colunas desse andar;
Ib momento de inércia da secção de uma viga;
Ic momento de inércia da secção de uma coluna;
Lb vão de uma viga (entre eixos das colunas);
Lc altura de piso de uma coluna.
Classificação das juntas segundo a rigidez
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� JUNTA NOMINALMENTE ARTICULADA:
1) Capacidade para acomodar as rotações resultantes das acções de cálculo.
5. Análise, classificação e modelação
2) Mj.Rd ≤ 0,25 x Momento da junta de resistência total e 1)
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
� JUNTA DE RESISTÊNCIA TOTAL:
a) No topo da coluna
Mj,Rd em que:
Mj,Rd ≥ Mb,pℓ,Rd ou Mj,Rd ≥ Mc,pℓ,Rd
b) Num nível intemédio da coluna
Mj,Rd em que:
Mj,Rd ≥ Mb,pℓ,Rd ou Mj,Rd ≥ 2 Mc,pℓ,Rd
Mb,pℓ,Rd valor de cálculo do momento plástico resistente de uma viga;
Mc,pℓ,Rd valor de cálculo do momento plástico resistente de uma coluna.
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� Para avaliar a necessidade de ter em conta os efeitos do comportamento das ligações na análise global da estrutura, definem-se três modelos simplificados de ligações:
- articuladas;
- contínuas;
- semicontínuas (tem influência na análise da estrutura).
Método de análise global Classificação da ligação
Elástica Nominalmente articulada Rígida Semi-rígida
Rígido-plástica Nominalmente articulada Resistência total Resistência parcial
Elasto-plástica Nominalmente articulada
Rígida e resistência total
Semi-rígida e resistência parcial
Semi-rígida e resistência total
Rígida e resistência parcial
Tipo de modelo de ligação Articulada Contínua Semicontínua
Modelo de junta versus método de análise
5. Análise, classificação e modelaçãoEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� A modelação das juntas deve incluir a deformação por esforço transverso do painel de alma e a deformação de rotação das ligações.
Esq. Dir.
x x3 2
x1
Nó externo Nó interno
5. Análise, classificação e modelaçãoEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Método das componentes – comportamento de uma junta depende da interacção entre as diversas componentes – método aplicável a qualquer tipologia, desde que se possam caracterizar todas as suas componentes. Etapas:
� identificação das componentes activas;
� obtenção das “curvas” F - ∆ de cada uma das componentes;
� associação destas componentes para obter Mj,Rd e Sj,ini.
6. Juntas estruturais de secções em H ou em I
Tipologia
de juntas
com cobrejuntas
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Identificação das componentes activas – Quadro 6.1 do EC3-1-8
� Caracterização das componentes (obtenção das “curvas” F - ∆∆∆∆)
M
(7) Banzo e alma da viga em compressão
(4) Banzo do pilar à flexão
(8) Alma da viga à tração
(5) Placa de extremidade à flexão
(1) Alma do pilar ao corte
(3) Alma do pilar à tração
(2) Alma do pilar em compressão
(10) Parafusos à tração
Ex.: Junta viga pilar com placa de topo aparafusada
ki
FRd
Fi
∆∆∆∆ιιιι
6. Juntas estruturais de secções em H ou em IEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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Quadro 6.1 do EC3-1-8 (Identificação e caracterização das componentes)Referência às regras de aplicação
Componente Resistência
de cálculo Coeficiente de rigidez
Capacidade de rotação
1 Painel de alma de pilar solicitado ao corte
VEd
VEd
6.2.6.1 6.3.2 6.4.2 e 6.4.3
2 Alma de pilar em compressão transversal
Fc,Ed
6.2.6.2 6.3.2 6.4.2 e 6.4.3
3 Alma de pilar em tracção transversal
Ft,Ed
6.2.6.3 6.3.2 6.4.2 e 6.4.3
4 Banzo de pilar em flexão
Ft,Ed
6.2.6.4 6.3.2 6.4.2 e 6.4.3
5 Chapa de extremi-dade em flexão
Ft,Ed
6.2.6.5 6.3.2 6.4.2
6. Juntas estruturais de secções em H ou em IEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Alma do pilar ao corte� Banzo do pilar à flexão� Chapa de topo em flexão� Cantoneira de banzo flectida
Q
F1,u
Q
F1,u + Q2
Mu
Q
F2,u
Q
Bu
Mu
Bu
n m nm
F3,u
Bu Bu
m m
T – STUB: Modelo analisado com base na teoria de linhas de rotura
� Caracterização das componentes (exemplificação para a resistência)
0
,,
3
9,0
M
vcwcyRdwp
AfV
γ=
6. Juntas estruturais de secções em H ou em IEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Associação a partir das “curvas” F - ∆∆∆∆ de cada uma das componentes:
� Cálculo de Mj,Rd → a partir de Fj,Rd
� Cálculo de Sj,ini → a partir de ki (Quadro 6.11 do EC3-1-8)
MØ
(3)
(3)
(3)
(4) (5) (10)
(4) (5) (8) (10)
(4) (5) (8) (10)
(1) (7)(2)
MØ
Keff,1
Keff,2
(1) (7)(2)
Keff,3
h1h2
h3 MØ
Keq
(1) (7)(2)
zeq
Rdtrrr
Rdj FhM ,, Σ=
eq
rrreff
eq z
hk
k∑
=,
∑=
i ri
reff
k
k
,
, 11
∑
∑=
rrreff
rrreff
eq hk
hk
z,
2,
∑∑∑==
∆==
i i
eq
i i
eq
eq
ii
eqinij
k
Ez
kE
F
Fz
z
FzMS
11
22
, φ
6. Juntas estruturais de secções em H ou em IEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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� Exemplos de juntas viga-pilar6. Juntas estruturais de secções em H ou em IEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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7. Juntas de perfis tubulares� Na secção 7 do EC3-1-8 são fornecidas regras para a determinação
da resistência de ligações (esforços axiais e/ou momentos) em estruturas reticuladas constituídas por secções circulares,
quadradas ou rectangulares ocas e por secções abertas.
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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a) Rotura da face da corda ou plastificação da corda;
b) Rotura da parede lateral da corda por plastificação, esmagamento ou
instabilidade
c) Rotura por corte da corda.
d) Rotura por punçoamento de uma parede de corda de secção oca
e) Rotura do elemento diagonal com largura eficaz reduzida
f) Rotura por encurvadura local de um elemento diagonal ou de uma corda de
secção oca ao nível da ligação.
� Modos de rotura (ex.: secção SHS)
Modo Esforços normais Momento flector
a
b
c
d
e
f
7. Juntas de perfis tubularesEC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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Adoptaram-se os coeficientes de segurança γM recomendados;� Artigo 2.2. (2)8. Opções tomadas no Anexo Nacional
A normas aplicáveis a rebites são as referenciadas na EN 1090-2: Execution ofsteel structures and aluminium structures – Part 2: Technical requirements for steelstructures;
� Artigo 1.2.6
Não se indicam quaisquer classes preferenciais de parafusos, mas nas “Informações Específicas” recomenda-se a utilização das classes 4.6, 5.6, 8.8 e 10.9;
� Artigo 3.1.1. (3)
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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Não se acrescentaram quaisquer informações adicionais sobre a classificação das ligações em conformidade com a sua rigidez e resistência;
� Artigo 5.2.1. (2)
8. Opções tomadas no Anexo Nacional
Optou-se por não incluir qualquer explicação adicional.� Artigo 6.2.7.2. (9)
Optou-se por introduzir o seguinte texto:
“As especificações de projecto devem indicar claramente se o pré-esforço nos parafusos das classes 8.8 e 10.9 é requerido por questões de segurança da estrutura (para evitar o desencosto ou escorregamento das superfícies de contacto) ou, apenas, como garantia da boa qualidade de execução. Neste caso, o pré-esforço mínimo a aplicar deve ser de 50% de Fp,C (força de pré-esforço). Alternativamente, nas ligações de categorias A ou D, poderão ser utilizados dispositivos adequados para impedir a relaxação da porca (por exemplo devido a vibrações) tais como uma segunda porca, ou uma anilha ou porca especiais (“locking nut” ou “locking washer”).”
� Artigo 3.4.2. (1)
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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9. Nota FinalExistem, noutras partes do Eurocódigo 3 e noutros Eurocódigos, disposições que
são relevantes para a concepção e o dimensionamento das ligações em estruturas de aço.
� Na parte 1-1 do Eurocódigo 3:
→ Resistência à tracção em secções com furos (secções de peças lineares ou de cobrejuntas).
a menor de:0
.
M
y
Rdpl
fAN
γ⋅
=
2
.
9,0
M
unetRdu
fAN
γ⋅=
→ resistência plástica da secção bruta
→ resistência última da secção útil
→ Em ligações de categoria C (resistência ao escorregamento em E.L.U.):
0
.
M
ynet
Rdnet
fAN
γ⋅
=
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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9. Nota Final� Na parte 1-3 do Eurocódigo 3:
→ Ligações em elementos formados por chapas finas.
RdplRdu NN..
>
� No Eurocódigo 8:
→ Em elementos que integram a estrutura resistente para a acção sísmica:
→ Ligações em zonas de dissipação de energia (zonas dissipativas):
Princípio de dimensionamento – devem ter capacidade resistente superior à das peças ligadas
→ Ligações soldadas de topo com penetração total → respeitam o princípio;
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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9. Nota Final
→ Ligações soldadas com cordão de ângulo:
fyovd RR ××≥ γ1,1
Sendo: Rfy – resistência plástica do elemento dissipativo ligado;ovγ
→ A resistência ao corte das ligações aparafusadas deve ser superior a 1,2 vezes a resistência ao esmagamento.
– factor de sobreresistência.
EC3: Projecto de Estruturas de Aço | Parte 1.8: Projecto de Ligações
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FIM
Prof. Rui Simões – FCTUCEng. Tiago Abecasis – TAL PROJECTO
(Setembro de 2010)
EC3: Projecto de Estruturas de Aço
Parte 1.8: Projecto de Ligações