1. Introdução
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1. Introdução
Ligações de Pórticos Industriais Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil PGECIV - Mestrado Acadêmico Faculdade de Engenharia – FEN/UERJ Disciplina: Tópicos Especiais em Projeto Professor: Luciano Rodrigues Ornelas de Lima 2 1. Introdução Edifícios Industriais 9U.K. → 40% 9Brasil → 70 a 80% 9espaçamento dos pórticos → 4,5 a 7,5 m Posição das ligações 9pontos de inflexão nas vigas (“rafters”) 9topo (“apex”), viga-coluna (“eaves”) 1 3 2. Projeto Elástica → Mmáx (“eaves”) 9 viga e coluna com mesma seção 9 não é eficiente para vigas Cálculo Plástico 9 redistribuição de M (formação de rótula plástica) 9 ligação difícil → capacidade de rotação necessária Solução Misulada 9 + econômico → vigas + leves que as colunas → laminadas Com inércia variável 9 ao longo das peças, de acordo c/ o diagrama de momentos, sem automação → anti-econômico 4 3. Ligação Viga-Coluna (“Eaves”) Momentos predominam → M binário de forças Sem enrijecedor diagonal Equilíbrio de forças → resistência ao cisalhamento do painel Na prática → caso B 9 equilíbrio do painel e enrijecedor diagonal 9 hipótese 1 → enrijecedor → toda a força 9 hipótese 2 → enrijecedor e painel dividindo a força Ductilidade → redistribuição 2 5 3. Ligação Viga-Coluna (“Eaves”) Soluções soldadas 9mais raras: soldas na viga-coluna e parafusos nos pontos de inflexão) 9mais eficiente → tipo A 9se t ≈ 10 a 15 mm → tipo B 9para evitar fratura lamelar → tipo C 9para t > 15 mm → tipo D (se usar B → muita solda e possibilidade de distorção) 6 3. Ligação Viga-Coluna (“Eaves”) Soluções aparafusadas 9 parafusos de alta resistência (rigidez) → + caras 9 cuidados com a montagem → viga 9 placa inferior → soldada 9 placa superior → solda + parafusos → colocada posteriormente 9 + econômica → tipo B 9 enrijecedor horizontal → quando o painel (alma) resiste ao cisalhamento 9 enrijecedor diagonal → painel não resiste ao cisalhamento 3 7 3. Ligação Viga-Coluna (“Eaves”) Placa de extremidade p/ vigas-colunas sem mísula 9 (a) e (b) → plano vertical da ligação padronização 9 (a) → M pequeno → braço de alavanca menor 9 (b) → mais robusta 9 (c) e (d) → solução em diagonal → problemas de instabilidade no canto 1. enrijecimento → compressão da ligação (coluna) necessidade de contraventamentos → 2. dificuldades de montagem 9 (c) → M Máximo 9 (d) → muito raro 9 M → forças de tração 3. 4. parafusos p/ cisalhamento → distantes do centro de rotação → cargas de tração parafusos inferiores → compress\ao → contato parafusos superiores → montagem 8 3. Ligação Viga-Coluna (“Eaves”) Placa de extremidade p/ vigas-colunas com mísula 9 comprimento mísula → L/10 (economia) 9 mísula com mesma seção da viga 9 enrijecedores superiores → mudança da linha de ação de T (X) 9 rótula plástica na coluna → compressão → necessidade de enrijecedor 9 na viga, enrijecedor em Y 4 9 3. Ligação Viga-Coluna (“Eaves”) Enrijecedores a) diagonal (Morris) → enrijecimento da mesa da coluna (tração) e da alma (cisalhamento) → soldas totais → deve ser usado em conjunto com enrijecedor horizontal b) seções leves → d / t < 120 → campo de tração c) d / t >120 → enrijecedor diagonal em compressão 10 4. Ligações de Cumeeira (“Apex”) Soldas de Entalhe 9 mesmas considerações das vigas-colunas Emendas com Placas Aparafusadas 9 menos econômicas 9 mais eficiente (fig. 14.9) → momentos negativos 9 placas nas emendas → tração 5 11 4. Ligações de Cumeeira (“Apex”) Placas de Extremidade 9 (a) → placa estendida → cálculo conservador → elástico 9 plástico → força em X > força em Y → redução da eficiência em termos de rigidez 9 (b) → reforço com “gusset” 9 (c) → mísula 12 5. Estabilidade - Ligações de Pórticos 9 altos valores de Ix / Iy 9 flambagem lateral por torção 9 “apex” (cummeira) → compressão no topo → estabilidade através das terças ≈ 0,5 m 9 “eaves”: contraventamento 6 13 6. Exemplos (1) 14 6. Exemplos (2) 7