Avaliação do comportamento rotacional de configurações alternativas de ligação a perfis tubulares através do método das componentes

Palavras-chave: Ligações metálicas,Ligação viga-pilar

A crescente utilização do aço na construção civil leva a que, na procura de soluções cada vez mais otimizadas, se desenvolvam novas configurações estruturais, nomeadamente ao nível das ligações entre os perfis estruturais. Este ponto das ligações é um aspeto muito importante no projeto de estruturas metálicas, pois o comportamento global das estruturas depende muito das soluções adotadas para as ligações, uma vez que estas vão ter influência direta na transmissão de esforços entre os perfis e na deformabilidade das estruturas. Além destas consequências diretas no comportamento estrutural, também os custos da estrutura vão ser influenciados pelo tipo de solução adotado. O EC3 (Eurocódigo 3), na sua parte 1.8, dá indicações acerca do cálculo e configuração de ligações metálicas, contudo foca-se essencialmente nas ligações entre perfis “abertos”, ou seja perfis I e H, tendo menos informação relativa a perfis “fechados”, ou seja perfis RHS, SHS e CHS, e muito menos sobre ligações entre perfis abertos e fechados. Este tipo de ligações, entre perfis fechados, e entre perfis fechados e abertos, tem vindo a ser estudado e desenvolvido pelo CIDECT (Comité International pour le Développement et l’Etude de la Construction Tubulaire), no entanto esse estudo não abrange todas as configurações de ligação, sendo a principal razão para isso também, que vão aparecendo novas configurações alternativas, pelo que os documentos elaborados pelo referido Comité são sempre passíveis de atualização. No presente trabalho procura-se caraterizar, no âmbito do Método das Componentes, ligações entre pilares SHS e vigas IPE. Essas ligações são realizadas com chapa de topo na viga aparafusada a um perfil U formado por chapas soldadas, perfil este que por sua vez é soldado ao pilar. O objetivo é, em relação ao perfil U, encontrar valores para as componentes alma à tração e alma à compressão, fora do seu plano, bem como encontrar os valores do Momento Fletor Resistente e da Rigidez de Rotação destas ligações, uma vez que estas componentes não se encontram caraterizadas em nenhum documento normativo. O presente trabalho terá como base duas teses para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Especialidade de Mecânica Estrutural elaboradas no DEC-FCTUC (Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra). Nesses trabalhos foram desenvolvidos modelos numéricos e obtidas curvas F-δ (Força-Deslocamento), num dos trabalhos, e curvas M-ø (Momento-Rotação), no outro trabalho. Serão aqui obtidos os valores dos Coeficientes de Rigidez e da Força Resistente a partir das curvas F-δ para tração e compressão, e a partir destes valores calcular-se-ão o Momento Resistente e a Rigidez de Rotação para posteriormente serem comparados com os obtidos no outro trabalho. Estes valores serão também obtidos analiticamente com base em modelos desenvolvidos por J. P. Jaspart, e os resultados, por via numérica e por via analítica, comparados.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias