Análise numérica tridimensional de ligações viga-coluna com chapa de topo na direção do eixo de menor inércia do pilar.

Abstract

Nos últimos anos uma grande atenção tem sido dada ao estudo do comportamento estrutural das ligações nas estruturas metálicas, devido à grande variedade de configurações e dispositivos que podem ser utilizados para conectar vigas e colunas, dando origem a novos procedimentos de dimensionamento, tais como o “Component Method”, aplicável às ligações viga-coluna com chapa de topo. Entretanto, a maioria dos trabalhos e estudos realizados dedicam-se quase que exclusivamente as ligações no eixo de maior inércia. Essa ênfase deixou uma lacuna na possibilidade de consideração do real comportamento momento-rotação das ligações em que a viga é conectada na alma do pilar, impelindo os calculistas a trabalharem com a consideração de que tais ligações comportam-se como rótulas, além de basearem-se em considerações empíricas quanto ao comportamento da alma do pilar. Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento de uma análise numérica, via Métodos dos Elementos Finitos, do comportamento de ligações viga-coluna com chapa de topo, segundo o eixo de menor inércia dos pilares. São analisadas diferentes configurações, variando-se, alternadamente, a espessura e a altura da alma do pilar, a espessura da chapa de topo e o diâmetro dos parafusos. Os resultados obtidos são comparados com os fornecidos pelo “Component Method”, em termos de capacidade resistente dos componentes (chapa de topo e parafusos) e com os obtidos através de métodos analíticos, quanto à capacidade resistente e à rigidez inicial da alma do pilar. Apresenta-se ainda, uma avaliação da distribuição da força de tração nos parafusos e, por último, uma comparação do comportamento momento-rotação dos modelos numéricos com a classificação do EUROCODE 3 (2000), baseada no critério da rigidez.