Aula 03FPB Conectores metálicos

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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
PROFESSOR ESPECIALISTA :LEONARDO FERREIRA ALVES 
BACHARELADO EM ENGENHEIRO CIVIL 
ESPECIALISTA EM ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕES 
TIPOS DE CONECTORES E DE LIGAÇÕES 
 
CONECTOR  É um meio de união que trabalha através de furos 
feitos nas chapas ou perfis abertos. São de alta resistência. 
 
Rebites  Aperta as chapas entre si; o esforço de aperto é, 
entretanto, muito variável, não se podendo garantir um valor 
mínimo a considerar nos cálculos. O produto final apresentando 
duas cabeças. 
TIPOS DE CONECTORES E DE LIGAÇÕES 
 
Parafusos comuns  Os parafusos comuns são geralmente 
forjados com aços-carbono de baixo teor de carbono. Eles têm 
em uma extremidade; uma cabeça quadrada ou sextavada e na 
outra uma rosca com porca. 
Parafusos comuns  São calculados de modo análogo ao dos 
rebites, através das tensões de apoio e de corte. 
 A transmissão se dá por apoio das chapas no fuste do parafuso 
e por esforço de corte na seção transversal do parafuso. 
Diagrama de forças nas 
chapas e no parafuso 
Parafusos comuns  Tensões no Conector 
 
 
 
 
 
(CISALHAMENTO) 
(NORMAL)) 
DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS - Furação de Chapas 
 
• Os conectares são instalados em furos feitos nas chapas. 
• Na execução desses furos ocorre a padronização de 
dimensões e espaçamentos. 
• O furo-padrão para parafusos comuns deverá ter uma folga 
de 1,50 mm em relação ao diâmetro nominal do parafuso. 
DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS - Furação de Chapas 
 
• Além do furo-padrão, as ligações podem ser feitas com furos 
alargados ou alongados conforme abaixo. 
• Atender dificuldades de montagem e de projeto. 
furo muito alongado 
(d = diâmetro nominal do 
parafuso) 
DISPOSIÇÕES CONSTRUTIVAS - Furação de Chapas 
 
• Diâmetro definitivo, pela espessura t de chapa e o diâmetro 
nominal do conector. 
 
 
• Diâmetro fictício igual ao diâmetro do furo (d'), quando 
danifica uma parte do material da chapa 
 
 
 
• Para chapas mais grossas, os furos deverão ser abertos com 
broca ou por punção com diâmetro pelo menos 3 mm inferior 
ao definitivo e, posteriormente, alargados com broca. 
 
ESPAÇAMENTOS DOS CONECTORES 
• Espaçamentos Mínimos (NRR 8800) 
ESPAÇAMENTOS DOS CONECTORES 
• Espaçamentos Máximos (NRR 8800) 
 
Eles são dados em função da espessura t da chapa mais fina; 
 
 24t(<300mm) para elementos pintados ou não-sujeitos à 
corrosão; 
 14t(<180mm) para elementos sujeitos à corrosão, executados 
com aços resistentes à corrosão, não-pintados. 
 
A distância máxima de um conector à borda da chapa é tomada 
igual a 12t > 150mm. 
PADRONIZAÇÃO DE ESPAÇAMENTOS 
 
• A padronização de espaçamento é condição essencial para 
automatização das linhas de produção. 
• Segue abaixo a padronização para os gabaritos de furação em 
perfis-cantoneira. 
Exemplo de gabaritos de furação (padrão americano). 
RESISTÊNCIA DOS AÇOS UTILIZADOS NOS CONECTORES 
DIMENSIONAMENTO A CORTE DOS CONECTORES 
A resistência de projeto de conectores a corte é dada por; 
𝑅𝑛𝑣
𝛾𝑎2
 → 
A resistência ao corte é calculada com a 
tensão de ruptura do aço sob cisalhamento, 
aproximadamente igual a 0,6fu. 
fu é a tensão de ruptura à tração do aço do 
conector. 
DIMENSIONAMENTO A CORTE DOS CONECTORES 
A resistência de projeto de conectores a corte é dada por; 
𝑅𝑛𝑣
𝛾𝑎2
 → 
Parafusos em Geral e Barras Rosqueadas 
𝑅𝑛𝑣
𝛾𝑎2
 → 
Parafusos de Alta Resistência (A325, A490), 
com Rosca Fora do Plano de Corte 
0,50 
Dimensionamento a Rasgamento e Pressão de Apoio da Chapa 
 
A resistência Rd à pressão de apoio entre o fuste do conector e a 
parede do furo (Figura b) e ao rasgamento da chapa entre 
conectores ou entre um conector e uma borda (Figura c) é; 
𝑅𝑛
𝛾𝑎2
 → Rn é o menor dos valores obtidos com as seguintes expressões : 
Dimensionamento a Rasgamento e Pressão de Apoio da Chapa 
 𝑅𝑛
𝛾𝑎2
 → Rn é o menor dos valores obtidos com as seguintes expressões : 
Restrição da ovalização (Diferença entre 
diâmetros) do furo a 6 mm  FASE ELÁSTICA 
Dimensionamento a Rasgamento e Pressão de Apoio da Chapa 
 𝑅𝑛
𝛾𝑎2
 → 
Dimensionamento a Rasgamento e Pressão de Apoio da Chapa 
 
Nas situações em que a deformação da ligação decorrente de 
ovalização do furo for aceitável para cargas em serviço 
(contraflechas possam ser executadas), as expressões 
ANTERIORES para resistência da chapa podem ser substituídas 
por: 
 
 𝑅𝑛
𝛾𝑎2
 → 
Restrição da ovalização (Diferença entre diâmetros) 
do furo a >6 mm  FASE PLÁSTICA 
(Pressão de Apoio) 
(Rasgamento) 
DIMENSIONAMENTO A TRAÇÃO DOS CONECTORES 
 
A resistência de cálculo de conectores ou barras rosqueadas 
à tração é dada por; 
 
𝑅𝑛𝑡
𝛾𝑎2
 → 
γa2 =1,35 para solicitante decorrente 
de combinação normal de ações; 
DIMENSIONAMENTO A TRAÇÃO DOS CONECTORES 
 
Para parafusos e barras rosqueadas, com diâmetro nominal 
igual ou superior a 12 mm, Rnt pode ser expresso em função 
da área bruta (Ag) do fuste. 
Verificação (Peças tracionadas) 
𝑅𝑛𝑡
𝛾𝑎2
=
 
𝛾𝑎2
 
0,75 representa a relação entre a área 
efetiva da parte rosqueada 
 
Ag é a área bruta do fuste 
Dimensionamento a Tração e Corte Simultâneos 
Fórmulas de Interação 
 
No caso de incidência simultânea de tração e corte, verifica-se a 
interação das duas solicitações por meio da seguinte equação; 
𝑉𝑑
𝑅𝑛𝑣
𝛾𝑎2
2
+ 
𝑇𝑑
𝑅𝑛𝑡
𝛾𝑎2
2
≤ 1 
Vd  esforços de corte; 
 
Td  tração de projeto nos parafusos; 
 
Rnv  resistências a corte; 
 (vista anteriormente) 
 
Rnt  resistências a tração; 
(vista anteriormente) 
Resistência das Chapas e Elementos de Ligação 
 
Na Ruptura por cisalhamento de bloco de uma chapa de 
ligação, o esforço é transferido à chapa pelos conectores, 
ligados à outra chapa ou perfil. 
Resistência das Chapas e Elementos de Ligação 
 
As chapas de ligação e peças na região de ligação, sujeitas a 
cisalhamento, são dimensionadas com base nas; 
 
A) Resistências ao escoamento 
da seção bruta 
 
 
 
B) Ruptura da seção líquida 
 
EXEMPLO 01 
 
 Duas chapas de 204mmX12,7mm (1/2") em aço ASTM A36, 
emendadas com chapas laterais de ligação de 9,5mm (3/8") em 
aço MR250 e parafusos comuns (A307) Ø22mm. 
 
 As chapas estão sujeitas às forças; 
 Ng=200kN, oriunda de carga permanente; 
 Nq=100kN, oriunda de carga variável (devido uso da estrutura). 
 
 Verificar a segurança da emenda no estado limite último em 
combinação normal de ações. 
 
 
EXEMPLO 01 
 
 
SOLUÇÃO - EXEMPLO 01 
 
SOLUÇÃO - EXEMPLO 01 
 
O esforço resistente de cálculo da 
tração da emenda é determinado pela 
ruptura da seção líquida da chapa. 
(Menor valor de Rdt) 
SOLUÇÃO - EXEMPLO 01 
 
O projeto da emenda é satisfatório para 
os esforços solicitantes. 
O cálculo deverá ser realizado também 
com a chapa de ligação t=9,5mm