Análise experimental em ligações de chapa de topo estendida em perfis laminados de aço

Abstract

Segundo Pfeil et al. (2009), ligações metálicas são classificadas em três tipos: ligações rígidas, cuja rotação relativa entre a viga e o pilar é teoricamente nula; ligações flexíveis, cujo comportamento se aproxima de uma rótula e ligações semirrígidas, que possuem comportamentos intermediários. Gonçalves (2014), Augusto et al. (2014) & Hortencio (2017), tratam sobre a importância do estudo do regime semirrígido pois avanços nesse âmbito trarão consigo a possibilidade de projeções de ligações que prevejam o comportamento real da estrutura. Díaz et al. (2011) & Shi et al. (2016) defendem as ligações de chapa de topo estendidas como sendo as mais comumente utilizadas na prática. Sendo assim, neste trabalho, foram realizadas análises experimentais em pórticos em cruz com ligações viga-pilar de chapa de topo estendida, apoiado em apoios de primeiro e segundo gênero. Fabricou-se 3 protótipos utilizando perfis W do tipo I em aço A572 Gr.50, nomeados PC08, PC12 e PC16, com chapas em aço ASTM A36 com espessuras de 8 mm, 12 mm e 16 mm, respectivamente. O experimento consistiu na aplicação de uma carga concentrada no perfil vertical que está livre para deslocar, sujeitando a ligação ao momento máximo da estrutura. Os deslocamentos foram medidos com a utilização de dois LVDTs. Cada amostra contou com 5 strain gages instalados a fim de medir-se as deformações. Os resultados experimentais mostraram que os pórticos PC08, PC12 e PC16 resistiram, respectivamente, à carga máxima de 102,48 kN, 119,46 kN e 116,14 kN, e apresentaram valores de rigidez secante de 272398,50 kN.cm/rad, 316673,26 kN.cm/rad e 364824,75 kN.cm/rad. Com base nos resultados obtidos, a relação de proporcionalidade direta entre a espessura chapa de topo com a rigidez da ligação é comprovada, porém, as cargas máximas resistidas pelos pórticos não apresentaram mudanças relevantes com o aumento da espessura desta mesma chapa.