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Marcela de Arruda Fabrizzi & Roberto Martins Gonçalves
Existem 2 classificações distintas de interação nas vigas mistas relativas à:
• Resistência;
• Rigidez.
A primeira é aquela em que a resistência da viga é determinada pela
resistência ao momento fletor e não pelo cisalhamento da conexão, ou seja, em caso
de colapso, haverá rompimento do aço ou do concreto, não dos conectores.
Em relação à rigidez, uma conexão é dita flexível quando utiliza conectores
flexíveis, por exemplo, tipo pino com cabeça, sendo permitido, desta maneira, a
deformação do conector.
O uso de vigas mistas acrescenta resistência e rigidez à seção em relação ao
mesmo perfil isolado. Como resultado, temos economia de material e diminuição da
altura da estrutura.
Para dimensionamento das vigas mistas, é feita uma analogia com uma viga
“T” em concreto armado. Porém, é necessário considerar as diferenças entre os dois
materiais (aço e concreto) em relação à resistência e deformabilidade.
Além disso, não existe uma interação ou aderência natural entre os dois
materiais; portanto, para que o escorregamento na interface seja impedido ou
minimizado é necessária a utilização de conectores de cisalhamento. Este dispositivo
resiste aos esforços cisalhantes longitudinais à viga, permitindo que os dois materiais
trabalhem em conjunto.
2.1 Vigas mistas bi-apoiadas
Em vigas mistas biapoiadas, os materiais aço e concreto são solicitados da
maneira mais adequada. Como o carregamento usual em edifícios é gravitacional, os
momentos fletores gerados aplicam compressão na fibra superior e tração na fibra
inferior.
Quando a linha neutra (L.N.) se situa na mesa de concreto, apenas a sua
parcela comprimida é considerada e o perfil de aço encontra-se totalmente tracionado.
Quando a linha neutra está na mesa superior do perfil, esta, apesar de parcialmente
comprimida, está travada lateralmente pelo concreto e por este motivo os efeitos da
flambagem local são minimizados. O restante do perfil encontra-se tracionado.
Quando a L.N. se localiza na alma do perfil, este deve ser verificado à
flambagem local ou lateral por distorção como em vigas de aço isoladas.
Sendo os dois primeiros casos de posicionamento da L.N. os mais comuns, as
vigas mistas biapoiadas aproveitam as características mais adequadas de cada
material. Esta configuração de apoio, apesar de não ser possível rotular totalmente
uma viga a um pilar, ou seja, sempre irá ocorrer momento de engastamento nesta
ligação, é bastante comum de ser assumida. Isto se deve ao fato que requer maior
resistência que a consideração de ligação semi-flexível e pela simplicidade de
dimensionamento e execução da ligação. Apesar destas vantagens, como não
transmite momentos fletores, não resiste a ações horizontais.
Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 10, n. 46, p. 91-110, 2008