Ligações Aparafusadas – Parte IV - FEN/UERJ9 17 19. Ligações Excêntricas no Plano Verificar a...
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1 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil PGECIV - Mestrado Acadêmico Faculdade de Engenharia – FEN/UERJ Disciplina: Ligações em Estruturas de Aço e Mistas Professor: Luciano Rodrigues Ornelas de Lima Ligações Aparafusadas – Parte IV 2 15. Efeito de Alavanca Efeito de Alavanca (“Prying Action”) Placas grossas 1. Carga menor do que o somatório das cargas de protensão mínimas aplicadas nos parafusos 2. Após este limite não ocorre mais deformação na placa devido sua rigidez elevada 1 2
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Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
PGECIV - Mestrado Acadêmico
Faculdade de Engenharia – FEN/UERJ
Disciplina: Ligações em Estruturas de Aço e Mistas
Professor: Luciano Rodrigues Ornelas de Lima
Ligações Aparafusadas – Parte IV
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15. Efeito de Alavanca Efeito de Alavanca (“Prying Action”)
Placas grossas1. Carga menor do que o
somatório das cargas de protensão mínimas aplicadas nos parafusos
2. Após este limite não ocorre mais deformação na placa devido sua rigidez elevada
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15. Efeito de Alavanca
Placas finas (flexíveis)2B = 2F + 2QQ → efeito de alavanca
que amplifica a carga nos parafusos (B)
A separação das placas é antecipadaRedução na rigidez da ligaçãoRedução na capacidade última 260kN → 190kN
Efeito de Alavanca (“Prying Action”)
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15. Efeito de Alavanca
Efeito de alavanca – Eurocode 3 pt. 1.8
Where fasteners are required to carry an applied tensile force, theyshould be designed to resist the additional force due to prying action
Rules given in 6.2.4 implicitly account for prying forces
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15. Efeito de Alavanca
Efeito de alavanca – Eurocode 3 pt. 1.8
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15. Efeito de Alavanca
Efeito de alavanca – Eurocode 3 pt. 1.8
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15. Efeito de Alavanca
Efeito de alavanca – Eurocode 3 pt. 1.8
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15. Efeito de Alavanca
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15. Efeito de Alavanca
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17. Recomendações Eurocode 3
Cantoneiras ligadas por uma aba – EC3 - 1.8 The eccentricity in joints and the effects of the spacing and
edge distances of the bolts, shall be taken into account in: unsymmetrical members;
symmetrical members, connected unsymmetrically, (angles connected by oneleg)
A – 1 boltB – 2 boltsC – 3 bolts
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17. Recomendações Eurocode 3
where: 2 and 3 are reduction factors dependent on the pitch
p1 as in Table 3.8. For intermediate values use linear interpolation;
Anet is the net area of the angle; For an unequal-leg angle connected by its smaller leg: Anet should be taken as equal to the net section area
of an equivalent equal-leg angle of leg size equal tothat of the smaller leg
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17. Recomendações Eurocode 3
A single angle in tension connected by a single row ofbolts in one leg may be treated as concentrically loadedover an effective net section for which the ultimateresistance is:
with 1 bolt
with 2 bolts
with 3 bolts
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19. Ligações Excêntricas no Plano Decomposição → força centrada + momento torsor conhecimento do comportamento da relação força
versus deslocamento dos parafusos ao corte
força centrada → P / nº de parafusos
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19. Ligações Excêntricas no Plano momento torsor Td → P . e
n
1iiid r x VT
ipi r x
ipii r x x k x kV
n
1i
2i
dp
n
1i
2ip
n
1i
2ipd
r
T xkr xkr x xkT
Placa rígida
F x linear
centro de rotação e centro geométrico
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19. Ligações Excêntricas no Plano momento torsor Td → P . e
in
1i
2i
dj r
r
TV
jjjjx r xcos xVV
jjjjy r xsen xVV
jn
1i
2i
2i
jjn
1i
2i
jx yyx
Tcosr
r
TV
jn
1i
2i
2i
jjn
1i
2i
jy xyx
Tsenr
r
TV
y
x
ri
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19. Ligações Excêntricas no Plano A posição do centro de rotação da placa é determinada
pelas equações de equilíbrio das forças nas direções x e y
Estas equações localizam o centro de rotação da placa no centro geométrico dos parafusos
0Vn
1jjx
0Vn
1jjy
0yn
1j
0xn
1j
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19. Ligações Excêntricas no Plano Verificar a ligação aparafusada abaixo considerando a
resistência ao corte dos parafusos, as distâncias indicadas e a rosca excluída do plano de corte Dados: Aço MR250, parafusos M16 A325 (Fu=825MPa)
e Pd=120kNe=130mm
Pd
16
2 5
3 4y
x
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19. Ligações Excêntricas no Plano
e=130mm
Pd
1 6
2 5
3 4y
x
50 5080
80
Parafuso x y x2 y2
1 -50 -80 2500 6400
2 -50 0 2500 0
3 -50 80 2500 6400
4 50 80 2500 6400
5 50 0 2500 0
6 50 -80 2500 6400
15000 25600
222 mm40600yx Esforços na ligação Vd = 120kN Md = 120 . 130 = 15600kN.mm
80
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19. Ligações Excêntricas no Plano Esforços máximos nos parafusos devido ao cortante
devido ao momento → os parafusos 1, 3, 4 e 6 são os mais solicitados (nos parafusos 4 e 6 esta solicitação se soma a do cortante)
0n
VF dx
xc kN206
120n
VF dy
yc
kN7,3080 x40600
15600y
)yx(
MF 422
d4xM
kN2,1950 x40600
15600x
)yx(
MF 422
d4yM
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19. Ligações Excêntricas no Plano Resultante
2yc4yM
2xc4xM4 )FF()FF(F
kN8,49)202,19()07,30(F 224
Resistência dos parafusos ao corte
Resistência ao esmagamento
...
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20. Lig. Excêntricas Fora do Plano
Resistência dos parafusos a tração Resistência dos parafusos ao corte Resistência ao esmagamento Resistência dos parafusos a tração e ao corte combinados ...
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21. Cisalhamento em Bloco
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21. Cisalhamento em Bloco
