Professor: Juliano Geraldo Ribeiro Neto, MSc.

Goiânia, junho de 2016.

ESTRUTURAS METÁLICAS

9 – LIGAÇÕES – parte 1

PUC – Pontifícia Universidade Católica de Goiás

Departamento de Engenharia Civil

9.1 INTRODUÇÃO

Conceitos gerais:

• 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.

• As ligações devem representar o mais fielmente possível os vínculos idealizados

na análise estrutural.

9.1 INTRODUÇÃO

Partes que constituem as ligações:

DISPOSITIVOS DE LIGAÇÃO

• Elementos que promovem a união entre as partes da estrutura;

• Para formar a ligação são utilizados principalmente, soldas, parafusos e barras

roscadas como chumbadores.

9.1 INTRODUÇÃO

Partes que constituem as ligações:

ELEMENTOS DE LIGAÇÃO

• Componentes incluídos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissão dos

esforços;

• Exemplos: enrijecedores, placa de base, cantoneiras, chapas de gusset, talas de

alma e de mesa e partes das peças ligadas envolvidas localmente na ligação.

9.1 INTRODUÇÃO

Partes que constituem as ligações:

9.1 INTRODUÇÃO

9.1 INTRODUÇÃO

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação das ligações – Segundo a Rigidez

LIGAÇÕES RÍGIDAS

• Ocorre uma restrição à rotação da ordem de 90%;

• Ângulo entre os elementos estruturais que se interceptam permanece

essencialmente o mesmo após o carregamento da estrutura;

• Possibilidade de deformação das peças envolvidas.

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação das ligações – Segundo a Rigidez

LIGAÇÕES SEMI RÍGIDAS

• Ocorre uma restrição à rotação da ordem de 20% a 90%

• O momento transmitido através da conexão não é nem próximo de zero como no

caso de ligações flexíveis e nem o momento máximo como no caso de conexões

rígidas

• As ligações semi-rígidas são raramente utilizadas, devido à dificuldade de se

estabelecer esta relação

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação das ligações – Segundo a Rigidez

LIGAÇÕES FLEXÍVEIS

• A restrição à rotação relativa entre os elementos estruturais deve ser tão pequena

quanto se consiga obter na prática

• Nas vigas, sujeitas à flexão simples, por exemplo, a ligação flexível transmite

apenas a força cortante

• A ligação é considerada flexível se a rotação relativa entre as partes, após o

carregamento, atingir 80% ou mais daquela esperada caso a conexão fosse

totalmente livre

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação das ligações – Segundo a Rigidez

LIGAÇÕES FLEXÍVEIS

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação das ligações – Segundo a Rigidez

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação – Ensaios experimentais

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação – Ensaios experimentais

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação – Ensaios experimentais

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação – Ensaios experimentais

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação – Ensaios experimentais

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação – Gráfico Mxϕ

9.1 INTRODUÇÃO

Rigidez inicial

9.1 INTRODUÇÃO

Classificação – segundo dispositivo de ligação

• Soldada

• Parafusada

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Vantagens:

• Maior rigidez das ligações;

• redução de custos de fabricação (elimina furações, redução da quantidade do aço

pois as conexões são mais compactas);

• melhor acabamento final – facilidade de limpeza, pintura e estanqueidade;

• facilidade de execução em estruturas existentes.

Desvantagem

• Dificuldade para desmontagem;

• dificuldade para controle de qualidade na obra.

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Tipos de solda:

• solda de filete

• solda de entalhe (penetração)

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Solda de entalhe ou penetração

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Solda de entalhe ou penetração

VANTAGENS

• Esteticamente mais agradável ( a solda reconstitui a seção da peça conectada).

• Minora os efeitos de esforços alternados que podem causar fadiga.

DESVANTAGENS

• Tem pequena tolerância de ajuste das peças.

• Custo elevado do preparo da superfície

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Solda de filete

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Exemplos

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Exemplos

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Exemplos

9.2 LIGAÇÃO SOLDADA

Exemplos

9.3 LIGAÇÃO PARAFUSADA

9.3 LIGAÇÃO PARAFUSADA

9.3 LIGAÇÃO PARAFUSADA

9.3 LIGAÇÃO PARAFUSADA

9.3 LIGAÇÃO PARAFUSADA

Cisalhamento do parafuso Deformação excessiva do furo

Rasgamento da chapa Ruptura da chapa

9.3 LIGAÇÃO PARAFUSADA

Furação

9.3 LIGAÇÃO PARAFUSADA

Exemplos

9.3 LIGAÇÃO PARAFUSADA

Exemplos

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO

9.4 DETALHAMENTO