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Estruturas de Aço Aula 9: Ligações parafusadas – parte 02 Apresentação Os temas da nossa aula são: dimensionamento de ligações parafusadas, em peças sob �exão (terças, cumeeiras), ligações inclinadas (banzos com montantes e diagonais) e ligações de apoios. Objetivos Descrever ligações com parafusos sob �exão; Descrever ligações apoio de pilares; Detalhar as ligações. Dimensionamento das ligações entre elementos através de parafusos Situações especiais para dimensionamento de ligações parafusada Área do parafuso efetiva Abe = 0,75 ⋅ com Abe Ab = 0,25 ⋅ π ⋅Ab d 2 b Na expressão, a área bruta efetiva para efeito de projeto deve ser adotada como sendo 75% da área bruta do fuste, representando a região rosqueada. 1 - Determinação da força de tração resistente de cálculo f – Resistência do parafuso dado no quadro 1 =Ft,Rd ⋅Abe fub γa2 ub Especificação fMPa f MPa Diâmetro d mm pol. ASTM A307 - 415 - 1/2 ≤ d ≤ 4 ISO 898-1 Classe 4.6 235 400 12 ≤ d ≤ 36 - ASTM A325 635 560 825 725 16 ≤ d ≤ 24 24 < d ≤ 36 1/2 ≤ d ≤ 1 1 < d ≤ 1½ ISO 4016 Classe 8.8 640 800 12 ≤ d ≤ 36 - ASTM A490 895 1035 16 ≤ d ≤ 36 1 ≤ d ≤ 1½ ISO 4016 Classe 10.9 900 1000 12 ≤ d ≤ 36 - Disponíveis também com resistência à corrosão atmosférica comparável à dos aços AR 350 COR ou à dos aços ASTM A588. Quadro 1 – Tabela para dimensionamento de ligações parafusadas (NBR 8800:2008 – tabela A.3) yb ub b b b a b b b b b b b b a 2 - Determinação do cisalhamento Para parafuso comum ou quando o plano de corte passa pela rosca nos parafusos de alta resistência. Na expressão, os 40% representam o produto de 70% da área do fuste na consideração da região rosqueada pela tensão última de cisalhamento, que é aproximadamente 60% de f . Para parafuso de alta resistência, quando o plano de cisalhamento não passa pela rosca, pode ser considerada a seguinte expressão para estimar a resistência de cálculo do cisalhamento. 3 - Pressão de contato em furos Para furos-padrão, furos alargados, furos pouco alongados em qualquer direção e furos muito alongados na direção da força: a) Sem limitação da deformação do furo em projeto: b) Com limitação da deformação do furo em projeto: Onde: t – espessura da chapa; f – resistência à ruptura da chapa; - Distância entre bordas de furos e ou da borda. 4 - Combinação de solicitações – tração e cisalhamento Para situações onde há dois tipos de esforços – tração do parafuso e cisalhamento, é preciso considerar uma combinação de esforços, conforme equação abaixo: =FV ,Rd 0,4⋅ ⋅Ab fub γa2 ub =FV ,Rd 0,5⋅ ⋅Ab fub γa2 = ≤ 3,0 ⋅ ⋅ t ⋅Fc,Rd 1,5⋅ ⋅t⋅lf fu γa2 db fu γa2 = ≤ 3,0 ⋅ ⋅ t ⋅Fc,Rd 1,5⋅ ⋅t⋅lf fu γa2 db fu γa2 u lf + = 1,0( )Ft,Sd Ft,Rd 2 ( )Fv,Sd Fv,Rd 2 De forma alternativa, pode-se realizar a veri�cação, conforme a Tabela 11 da NBR 8800:2008, para os parafusos do tipo ASTM A307, utilizando a seguinte expressão: Pressão de contato para parafusos de alta resistência 5 - Chapa de ligação Para chapas tracionadas Para chapas comprimidas para λ≤25 Cisalhamento da chapa de ligação = − 1,9 ⋅Ft,Sd ⋅Ab fub γa2 Fv,Sd =Fc,Rd 1,8⋅A⋅fy γa2 =FRd ⋅Ag fy γa1 =FRd ⋅Ae fu γa2 =FRd ⋅Ag fy γa1 =FRd 0,60⋅ ⋅Ag fy γa1 =FRd 0,60⋅ ⋅Anv fu γa2 Atividade 1. Com os dados da atividade 1 da aula 8, redimensionar usando parafuso de alta resistência. N = 260kN, sabe-se que a chapa tem largura de 150mm e t=10mm, fabricada em aço ASTM A36 (f =250MPa e fu=400MPa). Serão usadas duas chapas para a emenda com as mesmas características da chapa principal (largura e espessura). O parafuso deve ser o ASTM A490 (f = 1035MPa) com diâmetro de ½” (12mm). t,d y ub 2 Elaborar a ligação da diagonal utilizando os dados da atividade 2 da aula 7 N = -38,36kN, t=6,35mm b=50,8mm. Adotar per�l laminado cantoneira dupla aço ASTM A36 – f =250MPa e f =400MPa. Parafuso ASTM A307 com ϕ5,0mm. d y u 3 Determinar a quantidade de parafusos para a ligação do elemento, sabendo que a força de apoio N =100kN e N =60kN para parafuso ASTM A307 de ϕ8mm. v,d t,d NotasReferências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8800: projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro: ABTN, 2008. FAKURY, R. H. SILVA, A. L. E. C. CALDAS, R. B. Dimensionamento básico de elementos estruturais de aço e mistos de aço e concreto. UFMG, Belo Horizonte, 2014, versão 9. VASCONCELLOS, A. L. Ligações em estruturas metálicas. Volume 1. Rio de Janeiro: Instituto Aço Brasil, 2011. Próxima aula Dimensionamento de ligações soldadas e fechamento da disciplina. Explore mais Pesquise na internet sites, vídeos e artigos relacionados ao conteúdo visto. Em caso de dúvidas, converse com seu professor online por meio dos recursos disponíveis no ambiente de aprendizagem.
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