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As notas de aula do professor lourival paula de góes sobre a rigidez de ligações metálicas na disciplina de aço e madeira da faculdade martha falcão. Ele aborda a importância da rigidez nas ligações, os procedimentos para determinar sua rigidez e os tipos de ligações rígidas e flexíveis. Além disso, são apresentadas figuras ilustrativas para melhor compreensão.
Tipologia: Notas de aula
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Instituição: Faculdade Martha Falcão Curso: Engenharia Civil Disciplina: Aço e Madeira Professor: Lourival Paula de Góes, MSc. Assunto: Notas de Aula 3B
Esta nota procura dar seqüência ao estudo de ligações metálicas conforme Nota de Aula 6, Parte I, enviada anteriormente. Sabe-se que as ligações devem representar o mais fielmente possível os vínculos idealizados na análise estrutural
A rigidez das ligações é a capacidade de impedir a rotação relativa local das peças ligadas, isto é, a capacidade de restrição ao giro imposto pela ligação. As premissas de rigidez são fundamentalmente as seguintes: Uma conexão pode ser flexível (articulada) ou rígida (engastada). Ao se aplicar o momento fletor uma ligação rígida não permite rotação, ou seja, o ângulo de rotação entre as partes conectadas é zero. Na ligação flexível, ao contrário, esse ângulo seria infinito, ou seja, a rotação é livre. Na prática esses limites são inatingíveis.
Para determinar a rigidez das ligações alguns procedimentos técnicos devem ser realizados tais como: Por análise experimental, pode-se determinar o valor do ângulo de rotação entre as partes conectadas, isto é, o GRAU DE RIGIDEZ da ligação. Para efeito de projeto, as ligações “mais rígidas” serão admitidas rígidas, e as ligações “menos rígidas”, flexíveis. Atualmente é possível considerar via programas de computador, a semi- rigidez das ligações.
Figura 1 – Partes que constituem uma ligação. 1.3.1 - Ligação rígida: O ângulo entre os elementos estruturais que se interceptam permanece essencialmente o mesmo após o carregamento da estrutura. Transmissão integral de momento fletor, força cortante e força normal. Figura 2 – Ligação rígida Observação importante. As ligações rígidas conforme figura 3, devem ser concebidas de forma a garantir: Que as reações de apoio sejam transmitidas ao pilar ou viga que as recebem; A rotação em torno do eixo longitudinal e a rotação de uma peça em relação à outra no plano da flexão sejam impedidas.
Figura 5 – Tipos de ligações viga-coluna com e sem enrijecedores. Figura 6 – Comportamento de ligações viga-coluna com e sem enrijecedores.
Se a 1ª condição for satisfeita e a 2ª não, a ligação deve ser considerada semi-rígida. Ligação flexível: A restrição à rotação relativa entre os elementos estruturais deve ser tão pequena quanto se consiga obter na prática. O momento fletor transmitido é muito pequeno, na prática considera-se nulo. Há transmissão integral de força cortante e pode haver transmissão de força normal. Figura 7 – Rotação relativamente apreciável após a aplicação do carregamento. A deformação axial dos parafusos tracionados e, principalmente, a deformação por flexão das cantoneiras permitem a ocorrência da rotação necessária. As ligações flexíveis devem ser concebidas de maneira a garantir: Que as reações de apoio sejam transmitidas ao pilar ou viga que as recebem; A rotação de uma peça em relação à outra no plano da flexão (plano da alma no caso de uma viga com seção em forma de “I”; Que a rotação em torno do eixo longitudinal seja impedida. Figura 8 – Ligação flexível com rotação em torno do eixo longitudinal.
Ligações viga com pilar Solução para cisalhamento com cantoneira ou chapas na alma. Com cantoneira de assento para cisalhamento e ou pequenos momentos e chapas de extremidade para ligações a cisalhamento e momento, todas com uso de parafusos. Outro exemplo de ligação entre viga e pilar. Ligações vigas com pilares soldadas:
Ligações vigas com pilares parafusadas e soldadas Emendas de pilar tipo I e H Emendas de pilares tipo I ou H parafusadas Emendas de pilares tipo I ou H soldadas