EAM 4

Prévia do material em texto

ESTRUTURAS DE AÇO E 
MADEIRA
AULA 4
Professor: Emanoel Messias de Oliveira
Engenheiro Civil Especialista em Estruturas
Engenheiro de Projetos de Tubulações Industriais
E-mail: messi194070@gmail.com
LIGAÇÕES A CISALHAMENTO EXCÊNTRICO
1. LIGAÇÃO AXIAL POR CORTE
2. LIGAÇÃO EXCÊNTRICA POR CORTE
• EXERCÍCIO
2
1-LIGAÇÃO AXIAL POR CORTE
3
Numa ligação axial por corte com diversos conectares (rebites ou parafusos),
em geral se admite que o esforço transmitido se distribua igualmente entre os
conectores. Essa distribuição de esforços é, entretanto, estaticamente
indeterminada. Para deformações em regime elástico, os primeiros
conectores em carga absorvem as maiores parcelas de esforços.
1-LIGAÇÃO AXIAL POR CORTE
4
Com aumento dos esforços, os conectores mais solicitados sofrem deformações
plásticas, transferindo-se os esforços adicionais para os conectores intermediários,
resultando distribuição aproximadamente uniforme de esforços entre os conectores.
Entretanto, se a ligação for longa, poderá ocorrer ruptura dos conectores de
extremidade antes que se atinja a uniformidade dos esforços nos conectores,
reduzindo assim a resistência da ligação por conector.
De acordo com a NBR 8800, se L > 1270 mm a força F solicitante deve ser multiplicada
por 1,25 para levar em conta a distribuição não uniforme de esforços entre os
parafusos. A distribuição uniforme de esforços cisalhantes entre conectores permite
que o cálculo da resistência à corte de um grupo de n conectores seja obtida
multiplicando-se por n a resistência de um conector. Quando ocorre o estado limite de
ovalização do furo, altera-se a distribuição elástica de esforços, solicitando-se mais os
conectores nas posições de maior rigidez à ovalização do furo. Assim, a resistência do
grupo de conectores à pressão de apoio e rasgamento pode ser tomada como a soma
das resistências individuais dos conectores.
2-LIGAÇÃO EXCÊNTRICA POR CORTE
5
Para o cálculo de ligações a corte excêntrico, considera-se uma figura
geométrica, formada pelo alinhamento dos parafusos e um centro de
gravidade. Cada parafuso estará sujeito a uma parcela Fv da força Vd e o
momento torçor, a partir de Vd e distância “e”. Este momento torçor também
provoca cisalhamento nos parafusos, sendo FM nas direções x e y. A resolução
é baseada no cálculo pelo modelo vetorial. Tal carga FM depende da distância
r dos parafusos mais solicitados até o centroide CG dos parafusos, sendo
decomposta nas direções x e y.
Na direção x, têm-se parafusos equidistantes y do CG (np) e na direção y, têm-
se parafusos equidistantes x do CG (np). A soma vetorial é conforme a
expressão:
Ʃr2 = np(x)2 + np(y)2
2-LIGAÇÃO EXCÊNTRICA POR CORTE
6
2-LIGAÇÃO EXCÊNTRICA POR CORTE
7
2-LIGAÇÃO EXCÊNTRICA POR CORTE
8
Para a sequência de cálculos:
1. Carga de cisalhamento de cálculo
Vd = Vkɣf
2. Momento de cálculo
Md = Vd . e
3. Carga de cisalhamento por parafuso
Fv = 
4. Cisalhamento devido ao momento torçor
FMx = మ = మ మ
FMy = మ = మ మ
2-LIGAÇÃO EXCÊNTRICA POR CORTE
9
5. Força de cisalhamento em cada parafuso
Fv, Rd = ଶ ଶ
6. Diâmetro do parafuso
db = 
Vk e ɣf são força cortante característica e coeficientes de ponderação de
forças ou segurança, respectivamente.
EXERCÍCIO
10
Deseja-se projetar a ligação de um consolo metálico com uma coluna,
utilizando parafusos de alta resistência ASTM A325. Determinar o diâmetro
necessário dos parafusos para absorverem uma carga de 30 kN em serviço
(oriunda de carregamento permanente), com uma excentricidade de 200
mm, relativa ao eixo da coluna.
REFERÊNCIAS
PFEIL, Professores Walter e Michele. Estruturas de Aço: Dimensionamento
Prático. 8a Edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2009.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projeto
de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de Edifícios.
Rio de Janeiro, 2008.