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LIGAÇÕES METÁLICAS COM PERFIS TUBULARES COMPORTAMENTO E PRESCRICOES DE PROJETO Arlene Maria Sarmanho Freitas Universidade Federal de Ouro Preto Afonso Henrique Mascarenhas de Araújo Vallourec & Mannesmann do Brasil Eduardo de Miranda Batista Coppe/Universidade Federal do Rio de Janeiro João Alberto Venegas Requena Universidade de Campinas Ricardo Hallal Fakury Universidade Federal de Minas Gerais Roberval José Pimenta Codeme Engenharia Resumo As ligações em perfis tubulares circulares ou retangulares podem ser de diversas tipologias, por exemplo: K, T, KT, X, etc. Quanto à posição dos membros que compõem as ligações estas podem ser: com afastamento ou sobreposição, uniplanares ou multiplanares. No caso de ligações em sistemas treliçados e associados às formas das seções transversais, circulares ou retangulares os modos de falha podem ser: plastificação da face ou de toda a seção transversal do banzo, junto a diagonais ou montantes; plastificação, amassamento ou instabilidade da face lateral da seção transversal do banzo junto a diagonais ou montantes sob compressão; plastificação ou instabilidade por cisalhamento do banzo, junto a diagonais ou montantes; ruptura por punção da parede do banzo na área de contato com diagonais ou montantes; ruptura por concentração de tensão de diagonais ou montantes na região da solda ou da própria solda; flambagem localizada de diagonais ou montantes comprimidos ou do banzo, na região da ligação. Assim análises e considerações de projeto com perfis tubulares devem considerar características especificas dos mesmos como os modos de falha das ligações. Neste trabalho são apresentadas as características gerais de comportamento e dimensionamento de ligações de sistemas treliçados com perfis tubulares circulares e retangulares. As ligações analisadas consideram as diversas tipologias de ligações, os modos de falha específicos a cada tipologia e os limites de resistência que devem ser considerados no dimensionamento. As ligações consideradas podem possuir banzos circulares ou retangulares com demais membros também circulares ou retangulares, tendo-se composições com diferentes seções transversais. Finalmente é apresentada as indicações de verificações de prescrições do texto-base da futura norma brasileira de projeto de estruturas de aço e mistas de aço e concreto com perfis tubulares (TB-NBT:2010) baseadas em normas internacionais consolidadas de ligações tubulares visando o projeto de estruturas de aço com estes perfis. Palavras-chave: estruturas de aço, perfis tubulares, ligações, texto-base de norma brasileira. CONSTRUMETAL 2010 – CONGRESSO LATINO-AMERICANO DA CONSTRUÇÃO METÁLICA São Paulo – Brasil – 31 de agosto a 2 de setembro 2010

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LIGAÇÕES METÁLICAS COM PERFIS TUBULARES –

COMPORTAMENTO

E PRESCRICOES DE PROJETO

Arlene Maria Sarmanho Freitas

Universidade Federal de Ouro Preto

Afonso Henrique Mascarenhas de Araújo

Vallourec & Mannesmann do Brasil

Eduardo de Miranda Batista

Coppe/Universidade Federal do Rio de Janeiro

João Alberto Venegas Requena

Universidade de Campinas

Ricardo Hallal Fakury

Universidade Federal de Minas Gerais

Roberval José Pimenta

Codeme Engenharia

Resumo

As ligações em perfis tubulares circulares ou retangulares podem ser de diversas tipologias,

por

exemplo: K, T, KT, X,

etc. Quanto à

posição dos membros que compõem as ligações estas podem ser:

com afastamento ou sobreposição, uniplanares ou multiplanares. No caso de ligações em sistemas

treliçados e associados às

formas das seções transversais, circulares ou retangulares os modos de

falha

podem ser: plastificação da face ou de toda a seção transversal do banzo, junto a diagonais ou

montantes;

plastificação, amassamento ou instabilidade da face lateral da seção transversal do banzo

junto a diagonais ou montantes sob compressão; plastificação ou instabilidade por cisalhamento do

banzo, junto a diagonais ou montantes; ruptura por punção da parede do banzo na área de contato

com diagonais ou montantes; ruptura por concentração de tensão de diagonais ou montantes na

região da solda ou da própria solda; flambagem localizada de diagonais ou montantes comprimidos

ou do banzo, na região da ligação. Assim análises e considerações de projeto com perfis tubulares

devem considerar características especificas dos mesmos como os modos de falha das ligações.

Neste

trabalho são apresentadas

as características gerais de comportamento e dimensionamento

de ligações

de sistemas treliçados com perfis tubulares circulares e retangulares. As ligações analisadas

consideram as diversas tipologias de ligações, os modos de falha específicos a cada tipologia e os

limites de resistência que devem ser considerados no dimensionamento. As

ligações consideradas

podem possuir banzos circulares ou retangulares com demais membros também circulares ou

retangulares, tendo-se

composições com diferentes seções transversais. Finalmente é apresentada as

indicações de verificações de prescrições do texto-base da futura norma brasileira de projeto de

estruturas de aço e mistas de aço e concreto com perfis tubulares (TB-NBT:2010) baseadas em normas

internacionais consolidadas de ligações tubulares visando

o projeto de estruturas de aço com estes

perfis.

Palavras-chave: estruturas de aço, perfis tubulares, ligações, texto-base de norma brasileira.

CONSTRUMETAL 2010 – CONGRESSO LATINO-AMERICANO DA CONSTRUÇÃO METÁLICASão Paulo – Brasil – 31 de agosto a 2 de setembro 2010

1. INTRODUÇÃO

A utilização de perfil de seção transversal tubular na construção metálica encontra-se em

crescimento no Brasil devido a vantagens, tais como, alta resistência a torção, a cargas axiais e aos

efeitos combinados. Associados às vantagens, encontram-se os aspectos de arrojo e modernidade que

propiciam diversidades de projetos (Gerken 2003).

Existem diversas possibilidades de ligações com elementos tubulares, como observado nas

figuras a seguir, e podem estar associadas ou não a outras seções transversais. Existem ainda as

ligações em sistemas treliçados com perfis tubulares considerando tipologias diferenciadas de seção

transversal. A figura a seguir ilustra alguns tipos de ligações.

Figura 1 – Exemplos de ligações em Perfis Tubulares. (Fonte: Arquivo pessoal)

Quando consideramos sistemas treliçados, dependendo das necessidades construtivas, diferentes

tipos de ligações podem ser utilizados nesse sistema estrutural, resultando no tipo de treliça a ser usada

(Freitas, Requena 2009). A escolha do tipo da ligação depende de fatores como: arquitetônicos,

facilidade de fabricação e vão livre a ser vencido.

A partir das especificidades de ligações utilizando perfis tubulares e destes com outros tipos de

seção transversal, diversas normas de projeto internacionais (EN 1993 1-8:2007 e o ANSI/AISC 360-05)

possuem prescrições especificas para estruturas que utilizem perfis tubulares. Nesse sentido o texto-

base da futura norma brasileira de projeto de estruturas de aço e mistas de aço e concreto com perfis

tubulares (que será, referenciado como TB-NBT:2010) apresenta formulações para o cálculo da

resistência de ligações considerando diversos fatores. Um exemplo desses fatores é a tipologia da seção

transversal dos perfis que compões as ligações, a tipologia da própria ligação, condições de

carregamento e etc.

Este trabalho tem como objetivo apresentar as principais características do comportamento de

ligações com perfis tubulares e os principais parâmetros para as prescrições de projeto considerando a

TB-NBT:2010. Considerações complementares a este trabalho abordando elementos comprimidos,

solda e placas de base podem ser obtidas nas referências Batista et al. (2010), Fakury et al. (2010),

Pimenta et al. (2010) e Requena et al. (2010).

2. CARACTERISTICAS GERAIS DO COMPORTAMENTO DE LIGAÇÕES

Os estudos de ligações tubulares apresentados na TB-NBT:2010 têm com base nas prescrições

previstas pelo CIDECT (1996) e as prescrições do Eurocode EN 1993 1-8:2007 os quais apresentam

formulações e restrições para o dimensionamento de ligações em treliças formadas por perfis tubulares

com diferentes configurações, baseando a resistência última em vários possíveis modos de falha da

ligação. Os modos de falha representam as indicações para avaliação da capacidade resistente das

ligações segundo o mecanismo desenvolvido em função da configuração da ligação entre a solicitação

que está submetida. Assim as capacidades resistentes de cálculo das ligações entre perfis tubulares e

entre perfis tubulares e perfis de seção aberta, são baseadas nos seguintes modos de falha:

Modo A – Plastificação da face ou de toda a seção transversal do banzo, junto a diagonais ou

montantes;

Modo B – Plastificação, amassamento ou instabilidade da face lateral da seção transversal do

banzo junto a diagonais ou montantes sob compressão;

Modo C – Plastificação ou instabilidade por cisalhamento do banzo, junto a diagonais ou

montantes;

Modo D – Ruptura por punção da parede do banzo na área de contato com diagonais ou

montantes;

Modo E – Ruptura por concentração de tensão de diagonais ou montantes na região da solda ou

da própria solda;

Modo F – Flambagem localizada de diagonais ou montantes comprimidos ou do banzo, na

região da ligação.

A Figura 2 ilustra os modos de falha para ligações entre banzo e diagonais ou montantes de

sistemas treliçados com perfis tubulares circulares, a Figura 3 para ligações entre banzo e diagonais ou

montantes em perfis tubulares retangulares e a Figura 4 para ligações entre diagonais ou montantes em

perfis tubulares circulares ou retangulares e banzos em perfil I ou H.

Modo Força Axial Momento Fletor

A

D

Figura 2 — Modos de falha em ligações entre perfis tubulares circulares

Modo Força Axial Momento Fletor

A

B

C

D

E

F

Figura 3 — Modos de falha em ligações entre perfis tubulares retangulares

Modo Força Axial Momento Fletor

A Não aplicável Não aplicável

B

C

D Não aplicável Não aplicável

E

F

Figura 4 - Modos de falha em ligações entre diagonais de perfil tubular circular ou retangular e banzo de seção I ou

H

3. CARACTERISTICAS GERAIS DO DIMENSIONAMENTO DE LIGAÇÕES SEGUNDO A

TB-NBT:2010

Em linhas gerais, com relação às ligações o projeto de norma TB-NBT:2010 prevê que as

ligações podem ser uniplanares ou multiplanares em estruturas constituídas de perfis tubulares e de

perfis de seção aberta com perfis tubulares. Os perfis tubulares podem ser de seção tubular com e sem

costura, com espessura nominal da parede não inferior a 2,5 mm. Com relação à resistência das

ligações esta é expressa em termos de força axial resistente de cálculo ou momento fletor resistente de

cálculo de diagonais ou montantes. As ligações de sistemas treliçados podem ser com afastamento ou

com sobreposição, conforme ilustra a Figura 5. A Figura 6 ilustra uma seção de treliça uniplanar

identificando os tipos de ligações existentes na mesma. As ligações das diagonais e montantes com os

banzos podem ser como representado na Figura 6

I Figura 5 - Ligações com afastamento e com sobreposição

Figura 6 - Treliça apresentando as ligações do tipo ―K‖, ―KT‖ e ―T‖com afastamento (Freitas, Mendes,

Freitas 2008).

(b) Com afastamento (a) Com afastamento

K

KT

N

T

X

Y

DK

KK

X

TT

DY

XX

Figura 7 — Tipos de ligações com perfis tubulares

K

T

X

D

Y

K T

T T

K

T

D

K

X

D

Y

K T

X

K

K

T T

X

X

X X

X

Y

A tabela a seguir sintetiza a abordagem inserida no projeto de norma, TB-NBT:2010,

considerando as diversas características que devem ser consideradas no dimensionamento.

Tabela 1 – Resumo das principais características das ligações consideradas no TB-NBT:2010

Tipologia das

ligações

Quanto ao posicionamento das barras em

relação aos banzos

Com afastamento

Sem afastamento

Quanto ao plano da ligação Uniplanar

Multiplanar

Quanto a forma da seção Uniplanar K, KT, N, T, X, Y,

Quanto a forma da seção Multiplanar DK, KK, X, TT, DY, XX

Modos

de

Falha

Uniplanar

Ligações entre

perfis tubulares

circulares

T A e D

Soli

cita

ção

Forç

a A

xia

l e

Mom

ento

Fle

tor

Y A e D

X A e D

K e N com afastamento A e D

K e N com sobreposição A

KT com afastamento D

Ligações com chapas de nó soldadas em

perfil tubular circular A e D

Soli

cita

ção

Forç

a

Axia

l e

Mom

ento

Fle

tor

Ligações soldadas entre montantes de

perfil I, H ou tubular retangular e banzo de

perfil tubular circular

A e D

Soli

cita

ção

Forç

a A

xia

l

e M

om

ento

Fle

tor

Multiplanar Ligações

TT Correspondentes das ligações

uniplanares com fator de

redução específico

XX

KK

Para identificação e nomenclatura das ligações apresenta-se na Figura 8 a seguir, onde se

observa que o índice 0 (zero) corresponde ao banzo, 1 e 2 às diagonais.

(a) Ligação com afastamento

(b) Ligação com sobreposição

Figura 8 – Parâmetros e convenções

As tensões 0,Sd ou p,Sd no banzo de uma ligação são dadas por:

0

,0

0

,0

,0W

M

A

N SdSd

Sd

0

,0

0

,0

,0W

M

A

NSdSdp

Sdp

onde: 0,Sd é a máxima tensão de compressão de cálculo do banzo na superfície de contato com as

diagonais ou montantes;

0p,Sd é a máxima tensão de compressão de cálculo do banzo na superfície de contato com as

diagonais ou montantes, no lado oposto da ligação;

N0,Sd é a máxima força axial solicitante de cálculo no banzo.

N0p,Sd é a força axial solicitante de cálculo no banzo, no lado oposto da ligação;

M0,Sd é o momento fletor solicitante de cálculo na ligação;

A0 é a área da seção transversal do banzo;

W0 é o módulo de resistência elástico da seção transversal do banzo.

Com relação aos requisitos necessários para a validade do dimensionamento segundo o TB-

NBT:2010, devem ser obedecidos os seguintes requisitos:

a) os perfis devem ser compactos, conforme a ABNT NBR 8800;

N0p,Sd N0,Sd

N0p,Sd

b) os ângulos i entre o banzo e as diagonais e entre montantes e diagonais adjacentes não podem ser

inferiores a 30o;

c) as extremidades dos tubos que se encontram em uma ligação devem ser preparadas de modo que a

forma da seção transversal não seja modificada. Ligações de tubos com extremidades amassadas

não são previstas;

d) em ligações com afastamento (Figura 5-a), visando a permitir soldagem adequada, a dimensão g

deve ser igual ou superior à soma das espessuras das diagonais ou montantes ligados;

e) em ligações com sobreposição (Figura 5-b), a ligação deve ter dimensão suficiente para garantir a

adequada transferência dos esforços de uma barra para a outra. Para isso, a razão entre a

sobreposição q e a dimensão p deve ser maior ou igual a 0,25 (q e p estão ilustrados na Figura 5));

f) quando as barras sobrepostas tiverem espessuras ou resistências ao escoamento diferentes, a barra

com menor produto entre essas duas grandezas deve se sobrepor à outra;

g) quando as barras sobrepostas tiverem larguras diferentes no plano da ligação, a barra com menor

largura deve se sobrepor à mais larga.

3.1. Ligações soldadas entre perfis tubulares circulares

A força resistente de cálculo das ligações deve ser tomada como o menor valor encontrado entre

os modos de falha A e D, conforme Figura 2, desde que sejam atendidas as seguintes condições:

a) 0,2 ≤ di / d0 ≤ 1,0, para todas as ligações;

b) 10,0 ≤ d0 / t0 ≤ 50,0, para todas as ligações, exceto tipo X;

c) 10,0 ≤ d0 / t0 ≤ 40,0, para ligação tipo X;

d) 10,0 ≤ di / ti ≤ 50,0, para todas as ligações.

3.1.2. Ligações uniplanares

Nas ligações de diagonais ou montantes, a força axial resistente de cálculo, Ni,Rd, deve ser

obtida considerando especificidades como as apresentadas na Tabela 1 e deve-se ter Ni,Sd ≤ Ni,Rd. Nos

casos especiais como as ligações tipo DY, KT e DK devem ser obedecidos os critérios de cálculo

específicos.

As ligações de diagonais ou montantes sujeitas a combinação de força axial e momento fletor,

devem atender à seguinte condição:

2

, , , ,,

, , , , ,

1,0ip i Sd op i Sdi Sd

i Rd ip i Rd op i Rd

M MN

N M M

onde: Ni, Rd é a força axial resistente de cálculo da diagonal ou montante;

Ni, Sd é a força axial solicitante de cálculo da diagonal ou montante;

Mip,i, Rd é o momento fletor resistente de cálculo, da diagonal ou montante, no plano;

Mip,i, Sd é o momento fletor solicitante de cálculo, da diagonal ou montante, no plano;

Mop,i, Rd é o momento fletor resistente de cálculo, da diagonal ou montante, fora do plano;

Mop,i, Sd é o momento fletor solicitante de cálculo, da diagonal ou montante, fora do plano.

Como exemplo do cálculo da resistência, segundo o TB-NBT:2010 de uma ligação com perfis

tubulares circulares soldada considerando a tipologia da ligação e o modo de falha, tem-se a Tabela 2 a

seguir. Na tabela a nomenclatura é a apresentada na Figura 8 e a1 é o coeficiente de ponderação da

resistência, fy0 é a resistência ao escoamento do banzo, e é a relação entre d0 e t0.

Tabela 2 — Força axial resistente de cálculo de ligações soldadas entre perfis tubulares circulares

Modo de falha A – Ligações T e Y

Nk f t

1,Rd

p y0 0

2

a1sen

0 2

1

3 08 15 62

,

, , /

Modo de falha A – Ligações X

N

k f t1,Rd

p y0 0

2

a1sen

1

5 72

1 0 81

,

,/

Modo de falha A – Ligações K e N com afastamento e com sobreposição

Se N1 e N2 tiverem sinais opostos e estiverem em equilíbrio

na direção perpendicular ao banzo (conforme figura):

Nk k f t d

d

N N

1,Rd

g p y0 0

2

a1

2,Rd 1,Rd

sen

sen

sen

1

1

0

1

2

1 98 11 22, , /

Caso contrário a ligação será tratada como DK, Tabela 6.5

Modo de falha D – Ligações K, N e KT com afastamento e todas as T, Y e X [i = 1, 2 ou 3]

Quando 00i 2tdd : a1

i

2

ii0y0Rdi, γ/

θ2sen

senθ166,0

dtfN

Fatores kg e kp

33,1/5,0exp1

024,011,1

0

2,12,0

gtg

k

, para ligações com afastamento

33,1/5,0exp1

024,011,1

0

2,12,0

gtq

k

, para ligações com sobreposição

Para np 0 (banzo comprimido):

2

p 3,03,01 pp nnk

Para 0p n (banzo tracionado): 0,1p k

onde )//(σ 1y0Sd0p,p afn , considerando Sd0p,σ com o sinal negativo para compressão

3.1.2. Ligações multiplanares

A resistência de cálculo para cada plano de ligação multiplanar deve ser determinadas

aplicando-se o fator de redução µ apropriado, como por exemplo, observa-se na Tabela 3, às

resistências correspondentes das ligações multiplanares com o respectivo fator de redução.

Tabela 3 — Fatores de redução para ligações multiplanares

Tipo de ligação Fator de redução µ

TT 60º 90º

A diagonal 1 pode ser tracionada ou comprimida

1,0

XX

As diagonais 1 e 2 podem ser comprimidas ou tracionadas.

N2,Sd / N1,Sd é negativo se uma diagonal está tracionada e a

outra comprimida

Sd1,Sd,2 /33,00,1 NN

Levando em conta o sinal de Sd1,N e Sd2,N

Onde Sd,1Sd,2 NN

KK 60º 90º

A diagonal 1 é sempre comprimida e a diagonal 2 é sempre

tracionada.

0 9,

Desde que, em ligação com afastamento, na seção 1-1 (figura

ao lado) a seguinte equação seja satisfeita:

0,1

2

Rdpl,0,

Sd0,

2

Rdpl,0,

Sd0,

V

V

N

N

Com

2cossenθ2 11,0

NV Sd ou

2cossenθ2 12,0

NV Sd , o que for maior

y0g,0,0, 30,0 fAV Rdpl

3.3. Ligações soldadas entre perfis tubulares circulares ou retangulares com banzos de perfis

tubulares retangulares

Para as ligações tubulares em sistemas treliçados há ainda a possibilidade de utilizar banzos em

seções tubulares retangulares associados com diagonais e montantes com perfis retangulares ou

circulares (Wardenier, 2000) (Figura 9a). O TB-NBT:2010 prevê as ligações com perfis retangulares

desde que algumas limitações dimensionais sejam obedecidas. A força resistente de cálculo das

ligações deve ser tomada como o menor valor encontrado entre os modos de falha “A” até “F”,

conforme apresentado anteriormente. As ligações podem ser ainda uniplanar e multiplanar, e

analogamente a ligação do item 3.2, tem-se que as multiplanares em cada um dos planos o critério de

dimensionamento é o de uma ligação uniplanar, utilizando os esforços resistentes de cálculo reduzidos

pelo fator de redução µ, cujo valor é função do tipo de ligação (TT, XX, KK).

A avaliação das ligações com banzos retangulares indica a possibilidade, quando devidamente

necessário, o uso de reforços (Figura 9b) e o tipo apropriado de reforço depende do modo de falha que

determina a força axial resistente de cálculo da ligação na ausência do reforço. Em linhas gerais tem-se:

- para os modos de falha A, D e E, pode ser utilizada uma chapa de reforço na mesa do banzo que

recebe as diagonais e montantes;

- para o modo de falha B e C, podem ser utilizadas chapas de reforço laterais, nas duas almas do banzo.

- no caso de sobreposição insuficiente de diagonais ou montantes, pode ser soldado entre esses

elementos um enrijecedor vertical.

- as chapas de reforço não podem ter resistência ao escoamento inferior à do aço do banzo.

A Tabela 4 ilustra a avaliação de resistência para esta tipologia de ligação.

(a)

(b)

Figura 10 – Ligação com banzo retangular: (a) sem reforço; (b) com reforço. (arquivo pessoal)

Tabela 4 - Força axial resistente de cálculo de ligações soldadas entre diagonais ou montantes de perfis tubulares

circulares ou quadrados e banzos de perfis tubulares quadrados.

Modo de falha A – Ligações T, Y e X

0

1

b

d ou

0

1

b

b 0 85,

N

k f t1,Rd

n y0 0

2

a1sen sen

1

2 24 4 1

1 1

,, /

Modo de falha A – Ligações K e N com afastamento

0

21

2b

dd ou

0

2121

4b

hhbb 10,

a1

0

21

1

2

0y0n

5,0

Rd1, /2sen

79,9

b

bbtfkN

Rd1,

2

1Rd2,

senN

senN

Modo de falha E – Ligações K e N com sobreposição (Ver notas 1 e 2)

0

21

2b

dd ou

0

2121

4b

hhbb 10,

As diagonais 1 e 2 podem ser tracionadas ou comprimidas, mas uma deve

ser tracionada e a outra comprimida

Para 25% 50% ov

)42(

501,1 11

ovove,eff1y1Rd1, thbbtfN

/a1

Para 50% 80% ov

11ove,11y1Rd1, thbbtf,N 4211 /a1

Para ov 80%

a111ove,11y1Rd1, /thbbtf,N 4211

Parâmetros beff , ove,b e kn

10

00

10b

tf

tf

t/bb

1y1

y0

eff mas 1eff bb Para n 0 (compressão): β

4,03,1

nkn ≤1,0

Para n 0 (tração): n 1,0k

Onde )//(σ 1y0Sd0p, afn , sendo

0,Sd determinado

considerando sinal negativo para compressão.

1210

btf

tf

t/bb

2y2

y2

22ove, mas 1ove, bb

Para diagonais e montantes com perfil circular, multiplicar as resistências acima por ( / 4), substituindo b1 e h1 por d1 e substituindo b2 e h2

por d2. 1) Para ligações com sobreposição, 1 = diagonal ou montante subposto, 2 = diagonal ou montante sobreposto;

2) Apenas a diagonal ou montante subposto 1 precisa ser verificado. A eficiência da diagonal ou montante sobreposto 2 (isto é, a resistência de cálculo da ligação dividida pela resistência plástica de cálculo da diagonal ou montante) deve ser tomada como igual à do subposto .

3.4. Ligações soldadas entre diagonais ou montantes de perfis tubulares circulares ou

retangulares com banzos de perfis I ou H

Com relação às ligações há ainda a possibilidade de utilizar banzos em seções transversais “I”

ou ”H” associados com diagonais e montantes com perfis retangulares ou circulares (Figura 11). O TB-

NBT:2010 prevê as ligações com perfis retangulares desde que algumas limitações dimensionais sejam

obedecidas (Tabela 5).

T, Y, X

K e N com afastamento

K e N com sobreposição

Figura 11 – Exemplos de ligação com banzo em perfil I ou H.

Tabela 5 — Condições de validade para ligações soldadas entre diagonais e montantes de perfis tubulares circulares

ou retangulares e banzos com perfis I ou H

Tipo de

ligação

Condições de validade

Compressão Tração Tração ou compressão

X

f

E1,10

t

b

yi

i

35

f

E1,10

t

h

yi

i

35

f

E0,06

t

d

yi

i

50

35 i

i

t

b

35i

i

t

h

50t

d

i

i

yw

w

f

E,

t

h101

mm hw 400

2,0b

h,

i

i 50

f

E,

t

b

yf

6000

-

T ou Y

yw

w

f

E,

t

h271

mm hw 400

,b

h

i

i 01

K e N com

afastamento

K e N com

sobreposição 2,0

b

h,

i

i 50

0,75b

b

j

i

(ver nota 1)

1) Nas ligações com sobreposição, i = diagonais ou montantes subpostas, j = diagonais ou montantes sobrepostas

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

No Brasil o perfil tubular começou, recentemente, a ser aplicado a estruturas na construção civil

e, devido a seu bom comportamento estrutural e aparência moderna e arrojada, esse emprego apresenta-

se em crescimento acelerado. A partir do uso recente e das peculiaridades de elementos estruturais em

perfis tubulares as ligações são de grande importância no dimensionamento.

A norma geral de projeto de estruturas de aço, a NBR8800:2008 não prevê as ligações em perfis

tubulares, neste sentido, este trabalho apresenta resumidamente a diversidade de possibilidades de

ligações utilizado perfis tubulares circulares, retangulares ligados entre si e destes com perfis de seção

transversal “I” ou “H” existentes no TB-NBT:2010. As ligações são analisadas considerando os modos

de falha para cada tipo de ligação, e em função destes tem-se os procedimentos para determinar a

resistência de cálculo de ligações uniplanares e multiplanares em estruturas constituídas de perfis

tubulares e de perfis de seção transversal aberta com perfis tubulares. A resistência das ligações é

expressa em termos de força axial resistente de cálculo ou momento fletor resistente de cálculo de

diagonais ou montantes.

5 - AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao CNPq (Conselho Nacional de Pesquisa) e a empresa Vallourrec

Mannesmann do Brasil.

6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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