Influência da protensão em parafusos no comportamento de ligações viga-pilar com dupla cantoneira
Rafaela Kummer de Andrade | rafaelakummerdeandrade@gmail.com
Rodrigo Bordignon | rodrigo.bordignon@passofundo.ifsul.edu.br [ORIENTADOR]
Campus: Passo Fundo
Nível: Ensino Superior
Área: Engenharias
Resumo
O comportamento das ligações em estruturas metálicas é simplificado em duas suposições: completamente rígido ou perfeitamente rotulado. No entanto, na prática, estas ligações desempenham comportamento intermediário semirrígido. Esta consideração na análise estrutural permite uma modelagem mais realista de distribuição de esforços e consequentemente, uma otimização do desempenho da estrutura. O que determina o comportamento da ligação é sua rigidez rotacional, definida por um diagrama momento-rotação (Mxθ) e pode ser fortemente influenciada pela protensão dos parafusos. Desta maneira, este trabalho apresenta a influência da protensão no comportamento de uma ligação Dupla Cantoneira Parafusada-Parafusada (LCPP). A ligação é composta por uma viga de perfil laminado W610x113, conectado a um pilar por duas cantoneiras L102x102x8,0x455 através de doze parafusos ASTM A325N de 7/8” de diâmetro. Esta ligação foi modelada numericamente pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e comparados a equação analítica de Frye-Morris. A análise em MEF foi realizada para sete níveis de protensão que variam de 5% a 100% do valor especificado na Norma ABNT NBR 8800:2008 e para doze valores de momento na ligação. Inseriu-se a equação analítica de Frye-Morris em uma planilha de cálculo no software Excel® assim como os resultados das análises numéricas extraídas do software Ansys® e desta forma, obtiveram-se as curvas momento-rotação das análises numéricas para os sete níveis de protensão e da análise analítica obtida pela equação polinomial de Frye-Morris. As análises realizadas permitiram concluir que para os níveis de protensão superiores a 30%, a rigidez da ligação é superior à proposta de Frye-Morris, indicando comportamento de ligação por atrito. Nos níveis de 20%, 10% e 5%, observa-se um deslizamento entre as partes conectadas, alterando assim, o comportamento da ligação para o tipo contato. Portanto, os parafusos devem ser dimensionados para resistir a esforços de cisalhamento, esforço este que não é considerado em ligações por atrito.
Palavras-chave
Estruturas metálicas; Ligações; Protensão
