Estudo experimental, numérico e analítico do efeito alavanca em conexão metálica tipo “T”

Abstract

O projeto de peças estruturais de aço, normalmente, se baseia num conjunto de teorias que são confiáveis e produzem resultados satisfatórios. As conexões de aço, por outro lado, são partes importantes do sistema estrutural de um edifício de aço, mas apresentam comportamento extremamente complexo. Pesquisas feitas em estruturas de aço colapsadas apontam que as conexões são quase sempre a origem dos colapsos. Devido a grande variedade de cargas atuantes numa conexão é essencial que o projetista tenha, conhecimento do comportamento das conexões. Este trabalho traz uma investigação experimental, numérica e analítica das conexões do tipo “T-stub” fixadas em base rígida. A resistência destas ligações é investigada com ensaios de laboratório e também através de simulações numérico-computacionais usando análises lineares e não-lineares pelo método dos elementos finitos. A distribuição espacial das forças de contato entre a placa da conexão “T-stub” e a base rígida de fixação é também examinada via método numérico considerando-se elementos de ligação ou elementos de “gap” entre conexão e a base. Averígua-se ainda o aumento das forças de reação que ocorre nos parafusos de fixação. Formulações analíticas foram desenvolvidas para a determinação da posição da resultante das forças de contacto responsáveis pelo efeito alavanca. Também foram apresentadas formulações para o cálculo das reações nos parafusos cujos resultados foram comparados com os valores experimentais, numérico-computacionais e também aqueles obtidos de recomendações técnicas. No final do trabalho, algumas conclusões e proposições para trabalhos futuros são apresentadas.