Geralmente não é prático garantir que uma ligação de aço se comporte estritamente como articulada ou rígida, e os engenheiros estruturais frequentemente adotam uma destas classificações por hábito. Em muitos casos, esta abordagem é completamente entendida e aceite. No entanto, em outras situações, pode levar a problemas significativos.
Vai-se examinar uma ligação padronizada resistente a momentos (IM) e explorar como escolher exclusivamente entre ligações articuladas e rígidas pode levar não apenas a verificações de dimensionamento não económicas, mas também, mais criticamente, a perigosas.
No programa RFEM da Dlubal Software, utiliza-se o módulo de ligações de aço primeiro para verificar se os resultados para a rigidez inicial e resistência ao momento correspondem aos encontrados na publicação "Ligações de Aço Padronizadas em Estruturas de Aço de acordo com a DIN EN 1993-1-8". Os resultados mostram considerável semelhança.
E agora, passando para o dimensionamento estrutural de uma viga carregada de forma contínua ligada a um pilar através de nossa ligação:
CASO (A) – projeto não económico
Numa ligação completamente rígida, a ligação transmite um grande momento de flexão. Esta abordagem de dimensionamento alivia a tensão de flexão na viga, mas pode resultar numa ligação sobredimensionada. Por outro lado, com uma ligação articulada, a própria ligação pode ser adequada, mas a viga provavelmente entrará em rotura devido a um momento excessivo que ocorre no meio do vão.
No nosso exemplo, a ligação semirrígida idealmente reduz o momento na ligação sem aumentar excessivamente o momento no meio do vão a um nível inaceitável. Portanto, tanto a ligação quanto a viga são dimensionadas de forma satisfatória.
CASO (B) – Dimensionamento perigoso (adição de força normal de tração)
Tratar uma ligação semirrígida como articulada ignora o momento de flexão que realmente ocorre. Essa omissão pode levar a um dimensionamento perigoso onde a capacidade da ligação é significativamente tracionada apenas por forças normais e de corte. Os momentos de flexão subsequentes aumentam a utilização da ligação, potencialmente levando à sua rotura.
CASO (C) – Dimensionamento perigoso (viga mais longa mais propensa a flexão)
Assumir QUE uma conexão semirrígida é rígida implica que a junta é mais rígida do que realmente é. Essa suposição melhora falsamente as condições para a viga, a qual se dobra menos e produz um momento de flexão menor ao longo de seu vão. No entanto, na realidade, a ligação não é tão rígida quanto se supõe. A viga então experimenta maior deflexão e momentos no meio do vão, potencialmente resultando num resultado insatisfatório em relação ao estado limite de serviço ou afetando indesejavelmente as estruturas sobre as quais a viga atua.
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