Análise teórico-experimental de ligações parafusadas viga-pilar em perfis formados a frio.

Abstract

Neste presente trabalho são apresentados estudos teórico-experimentais para avaliar o comportamento de ligações viga-coluna parafusadas utilizando seções transversais em perfis formados a frio de duas edificações pertencentes ao projeto vencedor do 2o Prêmio Arquitetura em Aço, patrocinado pela USIMINAS, Projeto USIHAB. Este contém um projeto de dois pavimentos (Projeto 01) e um de quatro pavimentos (Projeto 02). Foram realizadas análises estruturais e dimensionamentos de ambos os projetos. Em seguida, determinou-se um protótipo de ensaio (P01) formado por um conjunto viga-coluna de seção transversal tipo caixa mais representativo do Projeto 02 para o qual foi projetada uma ligação parafusada. Para esta ligação realizou-se o teste experimental e verificou-se que esse protótipo apresentava um modo de colapso bastante frágil, então fez-se novas análises que originou uma nova configuração para a ligação, Protótipo P01B. Os resultados desse teste não se apresentaram satisfatórios, pois para tal solução a ligação teria um peso em aço representativo do peso total da estrutura inviabilizando a sua execução. Como para os protótipos referentes ao Projeto 02 não se obteve resultados satisfatórios, foi permitida uma flexibilização no Projeto 01 que passou pela mudança na arquitetura e alterações da seção transversal dos pilares para perfis de seção transversal tipo “I enrijecido” formado por dois perfis cartola. Para as análises de ligações do Projeto 01, onde em sua concepção são utilizados pilares “I enrijecidos” e vigas tipo caixa, obteve-se melhores resultados. Foram realizados oito testes experimentais com três tipos de protótipos e, assim, obteve-se a curva momento-rotação e a rigidez da ligação, os momentos últimos, os modos de colapso, os campos de deslocamento e de deformação de cada ligação. Em seguida fez-se uma segunda análise para o Projeto 01 utilizando as rigidezes das ligações obtidas nos testes experimentais e observou-se um aumento de 6,0 % na taxa (kg/m2) da estrutura nessa segunda análise em relação à primeira que não implicará necessariamente em gastos maiores para a edificação em função da utilização das ligações parafusadas.