Estudo de ligações tipo luva em perfis tubulares.
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Data
2018
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Resumo
O uso de estruturas com perfis tubulares tem ganhado espaço na construção
civil principalmente devido ao desempenho estrutural associado a resistência as
forças axiais e alta rigidez torcional. O processo de fabricação e transporte de
estruturas metálicas condiciona o comprimento dos perfis a valores máximos que
em muitos casos não correspondem ao vão da edificação. Assim, tem-se a
necessidade de utilização de algum mecanismo que possibilite a emenda dos
perfis/elementos, e então obter o comprimento desejado. Nesta pesquisa
apresenta-se um estudo teórico, numérico e experimental de uma nova tipologia
de ligação de emenda de perfis tubulares, denominda por ligação luva. Sua
composição é formada por perfis tubulares estruturais de aço, com seção
transversal circular. A ligação dos tubos é feita utilizando-se um tubo adicional
de menor diâmetro posicionado internamente aos tubos, e conectados por meio
de parafusos passantes. Os parafusos podem estar posicionados de forma
alinhada (em eixo) ou cruzada (em eixo cruzados). No programa experimental
foram avaliados 43 protótipos da ligação luva com parafusos alinhados e com
parafusos cruzados. A avaliação dos resultados experimentais contribuiu para o
entendimento do comportamento da ligação luva e permitiu o desenvolvimento
e calibração dos modelos numéricos. Com uso de um programa computacional,
em elementos finitos, Ansys, foi desenvolvido um modelo numérico calibrado
com os resultados experimentais, sendo esse a base para o estudo paramétrico.
Na análise numérica paramétrica foram simulados e analisados um total de 374
modelos numéricos, considerando a ligação luva com parafusos alinhados e com
parafusos cruzados. Dessa forma, a partir dos resultados numéricos, foi possível
identificar e analisar adequadamente os possíveis modos de falhas da ligação:
escoamento da seção bruta, ruptura da seção líquida, cisalhamento dos
parafusos, ovalização dos furos e flexão dos parafusos, bem como limites
geométricos de utilização da luva. Em seguida foram propostas formulações
para os modos de falha da ligação com parafusos alinhados e cruzados e os
bons resultados, demonstram a viabilidade da utilização dessa nova tipologia de
ligação.
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Perfil tubular circular, Ligação de emenda, Ligação luva, Ligação parafusada
Citação
AMPARO, Lucas Roquete. Estudo de ligações tipo luva em perfis tubulares. 220 f. 2018. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.