Análise teórica-experimental de ligações com perfis metálicos tubulares (retangulares e circulares) considerando o efeito do carregamento do banzo.

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo experimental, teórico e numérico de ligações tubulares de sistemas treliçados do tipo “T” compostas por perfis tubulares retangulares no banzo e perfis tubulares circulares no montante. As análises foram realizadas considerando carregamento axial de compressão no montante e de tração ou compressão no banzo. Com o carregamento no banzo foi possível avaliar sua influência na capacidade resistente da ligação. Foram realizados 23 ensaios sendo divididos em três séries distintas segundo os parâmetros geométricos  e 2. As séries contemplam ensaios com sete níveis diferentes de carregamento, sendo três níveis de carregamento de compressão, três de tração e sem carregamento no banzo. Os resultados experimentais indicaram a eficiência do aparato de ensaio desenvolvido e o modo de falha de plastificação no banzo (Modo A). O deslocamento relativo da face do banzo foi medido experimentalmente e seus valores utilizados para determinação da força resistente da ligação segundo o critério de deformação limite. Foi desenvolvido modelo numérico em elementos finitos utilizando o programa Ansys. O elemento utilizado foi de casca e os resultados foram comparados com os resultados experimentais. O modelo numérico foi calibrado com os testes experimentais para cada protótipo e diferentes condições de carregamento. Os resultados indicam uma boa correlação que permite o seu uso para determinar a resistência das ligações. Os resultados numéricos e experimentais foram comparados às prescrições da NBR 16239: 2013 e ISO 14346: 2013. Os resultados indicaram boa correlação quando não há carregamento no banzo. Por outro lado, com força de compressão ou tração, não houve boa correlação. Observou-se uma redução na resistência das ligações associada à compressão axial no banzo. No entanto, um aumento na resistência das ligações foi verificado para os testes em que carregamento de tração foi aplicado no banzo. Foram propostas novas equações para compressão e tração no banzo. Os resultados obtidos mostraram boa correlação das equações propostas quando comparadas com resultados experimentais e numéricos.