Estruturas de AÇO-LIGAÇÕES

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LIGAÇÕES (capítulo 3-livro “Estruturas de Aço”) 
Ligação é todo detalhe construtivo que promova a união de partes da estrutura entre si, ou a união da 
estrutura com elementos externos a ela. 
As ligações devem representar o mais fielmente possível os vínculos idealizados na análise estrutural 
Partes que constituem as Ligações: 
• Elementos de ligação 
São todos os componentes incluídos na ligação para permitir a união e a transmissão de esforços 
entre as peças (ex.: chapas, parafusos, cantoneiras, etc.). 
• Dispositivos de ligação 
- Conectores: Parafusos 
- Soldas 
Ligações parafusadas 
O parafuso é um meio de união que trabalha através de furos nas chapas. Em estruturas usuais, 
encontram-se os parafusos comuns tipo ASTM A307 e os de alta resistência que o tipo mais usual é o 
ASTM A325. 
Os parafusos comuns são calculados pelos esforços transmitidos por apoio do fuste do parafuso nas 
chapas e por corte na seção transversal do fuste. 
 
Esta ligação é denominada tipo apoio ou contato. 
Os parafusos de alta resistência são usados para ligações do tipo apoio e do tipo atrito. 
✓ Estudar capítulo 3.2 - disposições construtivas, do livro Estruturas de Aço. 
CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES 
• Segundo a rigidez 
 
• Segundo ao esforço que impõe aos conectores 
 
➢ Resistência mínima das conexões ( segundo NBR 8800) 
As ligações sujeitas a uma força solicitante de cálculo, (Ns,d) inferior a 45 kN, devem ser 
dimensionadas para uma Ns,d = 45 kN, com direção e sentido da força atuante. Como prática se adota 
um mínimo de dois parafusos de 16 mm. 
DIMENSIONAMENTO DOS PARAFUSOS E DOS ELEMENTOS DA LIGAÇÃO. 
Será tratada a resistência de ligações tipo apoio ou contato com parafusos sujeitos a 
cisalhamento, sujeitas a ações estáticas, sem efeito de fadiga. 
➢ Tipos de Rupturas em ligações com conectores 
O dimensionamento dos parafusos no ELU é feito com base na forma de ruptura da ligação: 
• Cisalhamento ou corte do parafuso, 
• Rasgamento da chapa (entre dois furos consecutivos ou entre o furo e a borda), ou 
esmagamento da chapa (ovalização do furo) 
• Falha por tração da chapa na seção transversal liquida ou neta. 
 
 
• Cisalhamento ou corte de “n” parafuso para “m” plano de corte 
NR,d=0,4.Ag.fu/a2.n.m 
Onde: 
Ag- área bruta 
fu- tensão de ruptura à tração do aço do 
parafuso 
a2- 1,35 para combinações normais de ações 
 
 
• Dimensionamento a rasgamento e pressão de contato da chapa 
 
 
No caso de furo padrão a força resistente total da ligação “NR,d” é igual á soma das forças resistentes 
calculadas para todos os furos (internos e externos): 
𝑁𝑅,𝑑 =
𝑛𝑝𝑎𝑟.𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜𝑠𝑅𝑛 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜𝑠 + 𝑛𝑝𝑎𝑟.𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜𝑠𝑅𝑛 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜𝑠
1,35
 
 
Rn é o menor valor obtido com as seguintes expressões 
⎯ Pressão de contato ou esmagamento 
Rn=2,4.t.dp. fu 
⎯ Rasgamento 
Rn=1,2.a1.t.fu 
Onde a1 é: 
• Para furo externo 𝒂𝟏 = 𝒂 −
𝒅𝒇
𝟐
 
• Para furo interno 𝒂𝟏 = 𝒔 − 𝒅𝒇 
Para furo padrão 𝒅𝒇 = 𝒅𝒑 + 𝟏, 𝟓𝒎𝒎 
df : diâmetro do furo 
 
 
 
 
dp : diâmetro do parafuso 
t: espessura da chapa, 
fu: resistência `ruptura por tração do aço da 
chapa 
 
 
➢ No caso em que a deformação da ligação decorrente de ovalização do furo for aceitável 
para cargas de serviço (por exemplo, nos casos em que as cargas permanentes sejam 
predominantes e as contraflechas possam ser executadas), Rn pode ser calculada por: 
 
Rn=3,0.t.dp. fu 
Rn=1,5.a1.t.fu 
✓ Numa ligação axial por corte com diversos conectores, com comprimento superior a 1270 
mm na direção da força externa, a NBR8800 recomenda multiplicar a força solicitante de 
cálculo por 1,25 para levar em conta a distribuição não uniforme de esforços entre os 
parafusos. 
 
LIGAÇÃO COM PARAFUSOS SOB CISALHAMENTO EXCÊNTRICO 
 
 
 
 
O esforço total de corte no conector mais desfavorável resulta da soma vetorial dos efeitos da 
força centrada e dos momentos. 
 
Exercícios (resolvidos em sala)