74007120 Manual Ligacoes Volume1 web (1)
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LIGAÇÕES EM
ESTRUTURAS METÁLICAS

VOLUME 1
4ª. Edição revisada e atualizada

Série “Manual de Construção em Aço”

•	 Galpões para Usos Gerais
•	 Ligações em Estruturas Metálicas Vol. 1 e 2
•	 Edifícios de Pequeno Porte Estruturados em Aço
•	 Alvenarias
•	 Painéis de Vedação
•	 Resistência ao Fogo das Estruturas de Aço
•	 Tratamento de Superfície e Pintura
•	 Transporte e Montagem
•	 Steel Framing: Arquitetura
•	 Interfaces Aço-Concreto
•	 Steel Framing: Engenharia
•	 Pontes e Viadutos em Vigas Mistas
•	 Treliças tipo Steel Joist
•	 Viabilidade Econômica
• Dimensionamento de Perfis Formados a Frio conforme NBR 14762 e NBR 6355 (CD)
• Projeto e Durabilidade
•	 Estruturas Mistas Vol. 1 e 2
•	 Prevenção contra Incêndio no Projeto de Arquitetura

INSTITUTO AÇO BRASIL
ALEXANDRE LUIZ VASCONCELLOS(REV.)

LIGAÇÕES EM
ESTRUTURAS METÁLICAS

VOLUME 1
4ª. Edição revisada e atualizada

INSTITUTO AÇO BRASIL
CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇÃO EM AÇO

RIO DE JANEIRO
2011

© 2011 INSTITUTO AÇO BRASIL /CENTRO BRASILEIRO DA CONSTRUÇÃO EM AÇO

Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida por quaisquer meio, sem a prévia
autorização desta Entidade.

Ficha catalográfica preparada pelo Centro de Informações do Instituto Aço Brasil/CBCA

1a Edição , 1987
2a Edição, Maio 2001
3a Edição, Outubro 2004
4ª.Edição, Agosto 2011

Instituto Aço Brasil / Centro Brasileiro da Construção em Aço
Av. Rio Branco, 181 / 28o Andar
20040-007 - Rio de Janeiro - RJ

e-mail: cbca@acobrasil.org.br
site: www.cbca-acobrasil.org.br

I59l Instituto Aço Brasil
 Ligações em estruturas metálicas. Volume 1 / Instituto Aço Brasil, Alexandre Luiz
 Vasconcellos(rev.). - Rio de Janeiro: Instituto Aço Brasil /CBCA, 2011.

 59p.; 29 cm. -- ( Série Manual de Construção em Aço)

 ISBN 978-85-89819-27-5

 1.Ligações flexíveis 2. Construção em aço 3. Ligações rígidas 4. Ligação de peça
 tracionada I. Títulos (série) . II. Vasconcellos, Alexandre Luiz

 CDU 692.1:691.714
 4a edição rev.

SUMÁRIO

Capítulo 1
Dispositivos de ligação 09
1 Dispositivos de ligação 10
1.1 Parafusos 11
1.1.1 Parafusos de baixo carbono 11
1.1.2 Parafusos de alta resistência 12
1.1.2.1Métodos para aplicação da força de protensão 14
1.2 Soldas 15
1.2.1 Soldagem com eletrodo revestido ou processo “SMAW” 16
1.2.2 Soldagem com proteção gasosa ou processo “GMAW” 18
1.2.3 Soldagem com fluxo no núcleo ou processo “FCAW” 19
1.2.4 Soldagem a arco submerso ou processo “SAW” 19
1.2.5 Compatibilidade entre metais para soldagem 19
1.2.6 Simbologia da soldagem 20
1.2.7 Controle de qualidade das soldas 30

Capítulo 2
Classificação das ligações 33
2 Classificação das ligações 34
2.1 Segundo os esforços 34
2.2 Segundo a rigidez 34
2.2.1 Ligação rígida 37
2.2.2 Ligação flexível 38
2.3 Ligação semi-rígida 38

Capítulo 3
Resistência de parafusos 39
3 Resistência de parafusos 40
3.1 Generalidades 40
3.2 Parafusos 40
3.2.1 Conexões do tipo contato 41
3.2.1.1Tração 41
3.2.1.2Força cortante 42
3.2.1.2.1Cisalhamento do corpo do parafuso 42
3.2.1.2.2Pressão de contato no furo 42
3.2.1.2.3Tração e cisalhamento combinados 44
3.2.2 Resistência de cálculo em conexões do tipo atrito 45
3.2.3 Dimensões e uso de furos 48
3.2.3.1Pega longa e ligações de grande comprimento 49
3.2.4 Efeito alavanca 49
3.2.4.1Determinação do efeito alavanca 50

Capítulo 4
Resistência de soldas 53
4 Resistência de soldas 54
4.1 Generalidades 54
4.2 Solda de filete 54
4.2.1 Disposições construtivas para solda de filete 55
4.3 Solda de entalhe 56
4.3.1 Penetração parcial 56
4.3.2 Penetração total 57
4.3.3 Disposições construtivas para soldas de entalhe 58
4.4 Solda de tampão 58
4.4.1 Disposições construtivas para solda de tampão 58

 Atualmente, os dispositivos mais utilizados para a união de elementos estruturais em aço são os
parafusos (de baixo carbono ou de alta resistência) e a solda elétrica.

 Neste Manual estão apresentadas considerações específicas e exemplos de cálculo utilizando esses
dois principais dispositivos de ligação em estruturas de aço, tornando-se necessária a consulta da NBR
8800:2008 durante a leitura, para perfeito entendimento do texto.

Vale observar a utilização do Sistema Internacional de Unidades:
 - Características geométricas das seções expressas em centímetros (cm);
 - Forças em quilonewtons (kN);
 - Momentos fletores em quilonewtons x cm (kNcm);
 - Tensões em quilonewtons / centímetros quadrados (kN/cm²) ou megapascais (MPa).

Apresentação

9
Capítulo 1
Dispositivos de Ligação

10

1 - Dispositivos de Ligação

O termo ligação é aplicado a todos os detalhes construtivos que promovam a união de partes
da estrutura entre si ou a sua união com elementos externos a ela, como por exemplo, as funda-
ções.

A Figura 1 ilustra alguns exemplos dos principais tipos de ligação em estrutura de aço.

Dispositivos de ligação

Viga - viga

Viga – coluna transmitindo apenas força cortante

Viga – coluna engastada

Ligação em treliças

Placa de base para colunas

Emenda de coluna

Emenda de viga

Figura 1 - Exemplos de ligação em estruturas de aço.

11

As ligações são compostas dos elemen-
tos de ligação e dos meios de ligação.

Os elementos de ligação são todos os
componentes incluídos no conjunto para per-
mitir ou facilitar a transmissão dos esforços:

- enrijecedores;
- chapas de ligação;
- placas de base;
- cantoneiras;
- consolos;
- talas de emenda e
- parte das peças ligadas envolvidas lo-

calmente na ligação.

Os meios de ligação são os elementos
que promovem a união entre as partes da es-
trutura para formar a ligação:

- soldas;
- parafusos;
- barras redondas rosqueadas e
- pinos.

Uma ligação deve ser dimensionada de
forma que a sua resistência de cálculo seja
igual ou superior à solicitação de cálculo ou
uma porcentagem especificada da resistência
de cálculo da barra.

As solicitações de cálculo (forças e mo-
mentos fletores) são calculadas por meio da
análise da ligação sujeita às ações respectiva-
mente multiplicadas pelos coeficientes de pon-
deração e combinação específicos. Em outras
palavras, as ligações devem ter resistência
suficiente para suportar as ações atuantes e
satisfazer todos os requisitos básicos apresen-
tados na NBR 8800: 2008.

A resistência de cálculo da ligação será
determinada com base na resistência dos ele-
mentos e meios de ligação que a compõem.

Além disso, devem ser atendidos os se-
guintes requisitos da NBR 8800:2008:

- Permitir a execução de maneira ade-
quada e em boas condições de segurança da
fabricação, do transporte, do manuseio e da
montagem da estrutura;

- Com exceção de diagonais e montantes
de travejamento de barras compostas, barras
redondas para tirantes, terças e longarinas, as
ligações devem ser dimensionadas para uma
força solicitante mínima de 45kN, com direção
e sentido da força atuante;

- Ligações de barras tracionadas ou com-
primidas devem ser dimensionadas no mínimo
para 50% da força axial resistente de cálculo
da barra;

Essa última condição estabelece uma
compatibilidade entre a resistência da barra e
a da ligação, ou seja, independentemente do
valor da solicitação, a ligação deve pelo menos
apresentar uma resistência de cálculo igual à
metade da resistência de cálculo da barra.

Em algumas situações específicas, o di-
mensionamento também pode ter como base
um estado-limite de serviço (NBR 8800:2008,
6.1.1.2).

1.1 - Parafusos

1.1.1 - Parafusos