Análise e dimensionamento de ligações viga-pilar com placa de extremidade : influência das ligações na otimização das secções da estrutura

• Autor(a) principal: Vieito, Ângelo Alcino da Silva
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/20.500.11960/1628
• topic: EC3 Parte 1-8; Método das componentes; Ligação viga-pilar; Chapa de extremidade; Ligações semi-contínuas; Estruturas metálicas; Component method; Beam-to-column connection; End plate; Semicontinuous connections; Steel structures

Nos projetos de estruturas metálicas, o dimensionamento das ligações é sempre um aspeto de maior relevância. Durante muitos anos, as ligações têm sido idealizadas com comportamento contínuo ou articulado, isto é, ligações com encastramentos perfeitos ou com rótulas perfeitas. No entanto, a generalidade das ligações dimensionadas não apresenta este comportamento limite, assumindo na realidade um comportamento semi-contínuo, resultante das propriedades e características de rigidez dos vários componentes da ligação. A não adoção do comportamento real da ligação pode conduzir a um grande desfasamento entre o cenário admitido em modelo de cálculo estrutural e o comportamento real da estrutura. Tendo em vista a regularização e caraterização deste tipo de comportamento, surge o Eurocódigo 3 - Parte 1-8: Projeto de ligações, preenchendo uma lacuna nos regulamentos de estruturas metálicas. A partir das regras propostas neste regulamento, os projetistas conseguem definir as principais características de uma ligação e considerar o seu comportamento real na análise estrutural, usufruindo assim das vantagens das ligações semi-contínuas e em especial, do seu contributo para a redução dos custos finais de uma estrutura. Contudo, dada a complexidade do processo de dimensionamento deste tipo de ligações, torna-se imprescindível a criação de ferramentas de cálculo para a sua implementação. Neste trabalho, numa primeira fase são apresentados e discutidos os procedimentos previstos no EC3 Parte 1-8, para cálculo e dimensionamento de ligações viga-pilar com chapa de extremidade. É analisado de forma detalhada o método das componentes que permite determinar a resistência e rigidez de rotação das ligações. Para uma melhor compreensão deste método, apresenta-se também um exemplo com o processo de análise e dimensionamento de uma ligação viga-pilar com placa de extremidade. Numa segunda fase, propõe-se um método que visa a otimização das ligações / secções de uma estrutura e com base neste, através de uma estrutura de um edifício de habitação, demonstram-se as diferenças que podem ser obtidas no dimensionamento da estrutura utilizando ligações semi-contínuas em vez de ligações contínuas e o seu reflexo na otimização do custo da estrutura. Como elemento de suporte ao cumprimento destes objetivos, desenvolveu-se um algoritmo de cálculo em Excel para o dimensionamento de ligações viga-pilar com placa de extremidade.