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LIGAÇÃO COM CONECTORES Prof.: Eng. Civil Ricardo Paganin E-mail: engpaganin@gmail.com 1 Tipos de Conectores • Definição: O conector é um meio de união entre peças de uma estrutura metálica em que é feita através de furos. Os conectores podem ser: rebites, parafusos comuns ou parafusos de alta resistência. • Rebites: São conectores instalados a quente, com equipamento pneumáticos podendo ter uma temperatura de cerca de 1000°C. São pouco utilizados atualmente, em virtude de sua resistência variável e modo de instalação. Sua resistência de dá por apoio do fuste nas chapas e por corte da seção transversal. 2 Tipos de Conectores • Rebites 3 Tipos de Conectores • Parafusos comuns: São forjado geralmente com aço ASTM A307. São compostos por uma extremidade com uma cabeça quadrada ou sextravada, e na outra uma rosca com porca. Sua resistência assim como os rebites se dá pela pressão de apoio na chapa e resistência ao corte. 4 Tipos de Conectores • Parafusos de alta resistência: São parafusos com estilo de fabricação normal, o que os diferencia é o material de fabricação, geralmente o aço-carbono ASTM A325, que vem com tratamento térmico e possui uma resistência mais elevada. 5 Resistência da Ligação • Planos de Corte: A resistência dos conectores também depende dos plano de cortes solicitantes assim: 6 Dimensionamento dos Conectores • Resistência dos aços utilizados no conectores: 7 Dimensionamento dos Conectores • Tipos de rupturas em Ligações com conectores: O dimensionamento dos conectores para uma ligação é feito com nas formas de ruptura da ligação: • Colapso do conector; • Colapso por rasgamento da chapa ou pressão de apoio; • Colapso por tração da chapa. 8 Dimensionamento dos Conectores 9 Dimensionamento dos Conectores • Cisalhamento dos Conectores: A resistência de projeto ao corte dos conectores e dada pela equação. 𝑅𝑑𝑡 = 𝑅𝑛𝑣 𝛾𝑎2 • Onde: 𝛾𝑎2 será 1,35 para combinações normais; • 𝑅𝑛𝑣 é a resistência nominal para um plano de corte. 10 • Resistência nominal: Para parafusos em geral a resistência nominal será dada pela equação. 𝑅𝑛𝑣 = 0,7 ∗ 𝐴𝑔 ∗ 0,6 ∗ 𝑓𝑢 = 0,42 ∗ 𝐴𝑔 ∗ 𝑓𝑢 • Onde 𝑓𝑢 é a tração de ruptura do aço do conector. • 𝐴𝑔 área transversal de um conector. • Esta equação considera que o plano de corte passa pela rosca do parafuso (situação mais desfavorável). Dimensionamento dos Conectores 11 • Resistência nominal: Para parafusos de alta resistência nominal será dada pela equação. 𝑅𝑛𝑣 = 0,50 ∗ 𝐴𝑔 ∗ 𝑓𝑢 • Onde 𝑓𝑢 é a tração de ruptura do aço do conector. • 𝐴𝑔 área transversal de um conector. • Esta equação considera que o plano de corte do parafuso não passa pela rosca, se esta informação não for concreta, deve-se utilizar a equação geral. Dimensionamento dos Conectores 12 Dimensionamento dos Conectores 13 • Dimensionamento para rasgamento e pressão de apoio da chapa: Para este dimensionamento deve-se verificar qual ação está ocorrendo nos parafusos analisados. • Rasgamento: São feitas as seguintes verificações: • Se a for menor que 2d então haverá rasgamento, para a sendo distância entre a borda do último furo e a extremidade da chapa, considerando o furo padrão (d + 1,5mm somente para obtenção de a). • Rasgamento: Quando há rasgamento a resistência nominal é dada pela equação: 𝑅𝑛1 = 1,2 ∗ 𝑎 ∗ 𝑡 ∗ 𝑓𝑢 • Onde a é o valor obtido na verificação; • t é a espessura da chapa verificada; • 𝑓𝑢 é a resistência a tração por ruptura do aço da chapa. Dimensionamento dos Conectores 14 • Pressão de Apoio: Ocorre quando: • Se a for maior que 2d então haverá pressão de apoio, para a sendo a distância entre a borda de furos consecutivos, considerando o furo padrão (d + 1,5mm somente para obtenção de a). Dimensionamento dos Conectores 15 • Pressão de Apoio: Quando há pressão de apoio a resistência nominal é dada pela equação: 𝑅𝑛2 = 2,4 ∗ 𝑑 ∗ 𝑡 ∗ 𝑓𝑢 • Onde d é o valor do diâmetro nominal do conector; • t é a espessura da chapa verificada; • 𝑓𝑢 é a resistência a tração por ruptura do aço da chapa. Dimensionamento dos Conectores 16 Dimensionamento dos Conectores 17 • Resistência final rem relação a pressão de apoio e rasgamento: A resistência final da ligação em relação a pressão de apoio e rasgamento será: 𝑅𝑑𝑡 = 𝑅𝑛1 + 𝑅𝑛2 𝛾𝑎2 • Ex. 1: Dimensionamento de Ligações 18 • Ex. 2: Dimensionamento de Ligações 19 • Exercícios: Dimensionamento de Ligações 20
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