SÃ£o Carlos, v.7 n. 29 2005 - SET - USP

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42 Guilherme Corrêa Stamato & Carlito Calil Júnior Forçaxdeslocamento dos nós de pórtico Força (N) 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 2 4 6 8 10 deslocamento (mm) média 0,0 -1,-1a +1,-1b -1,+1a +1,+1a 0,col -1,col +1,col Figura 11 - Curvas força × deslocamento referente ao relógio comparador 1. A partir dos dados de deslocamentos obtidos nos ensaios e apresentados na tabela 1 foram calculados os módulos de rigidez rotacional das ligações: K r . Foram calculados os valores de K r referente às leituras dos 4 relógios. É importante observar porém, que os relógios 1 e 2 estão afastados do centro de rotação da ligação e, portanto, as deformações por flexão da viga podem ser significativas. Por outro lado, o relógio 4 está muito próximo do centro de rotação, e sua sensibilidade pode não ser suficiente para fornecer boas leituras. Observa-se que para os CPs “-1” e “+1”, os dois pontos de fixação do relógio 4 estão na mesma peça, não apresentando portando deformações relativas entre as duas vigas que compõem o nó. Diante dessas considerações, o módulo de rigidez rotacional das ligações calculados a partir das medidas do relógio 3 são as mais recomendadas. A tabela 3 apresenta os valores dos K r para os 4 relógios comparadores. O módulo de rigidez rotacional das ligações de nós de pórtico em estruturas compostas com alma em compensado é um dos principais objetivos de estudo deste trabalho, visto que na bibliografia internacional não existe referência ao cálculo dessa rigidez por meios teóricos. O EUROCODE 5 e outros autores já citados no capítulo 3 apresentam critérios de cálculo para ligações em nós de pórtico de estruturas de elementos de seção retangular, como MLC, LVL ou mesmo madeira maciça. Nesses critérios os cálculos baseiam-se no giro relativo entre as peças em torno de um centro de rotação. Nas estruturas de seção maciça, somente a rigidez do pinos metálicos e que contribuem para a rigidez rotacional, e conseqüentemente o centro de rotação está no centro geométrico do conjunto de pregos. Nas ligações de nó de pórtico de estruturas compostas, além da rigidez dos pregos existe a rigidez do contato entre as mesas inferiores, conforme apresentado na figura 12. Com o acréscimo dessa rigidez, o centro de rotação deixa de ser o centro geométrico do conjunto de pregos. A partir dos ensaios de nó de pórtico realizados, observou-se após a ruptura que o centro de rotação da ligação pode ser considerado o ponto de compressão entre as mesas. A figura 13 apresenta detalhes de rupturas de corpos-de-prova onde se observa pelas deformações dos pregos e deslocamentos Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 29, p. 31-56, 2005
Rigidez de nó de pórtico em estruturas de seção composta pregada utilizando chapas... 43 das peças que o centro de rotação é a região de contato ente as mesas inferiores das vigas. Tabela 3 - Módulos de rigidez rotacional obtidos nos ensaios Rotaçã o (rad) K r (Nmm/ rad) Nó 1 2 3 4 1 2 3 4 0,0a 0,00182 -- -- 0,00025 8,1E+08 -- -- 6,0E+09 0,0b 0,00242 0,00225 0,00200 0,00099 7,1E+08 7,6E+08 8,6E+08 1,7E+09 0,0c 0,00311 0,00285 0,00236 0,00110 5,5E+08 6,0E+08 7,3E+08 1,6E+09 0,0d 0,00248 -- -- 0,00108 6,9E+08 -- -- 1,6E+09 0,0e 0,00256 0,00230 0,00197 0,00078 6,7E+08 7,5E+08 8,7E+08 2,2E+09 0,0f 0,00237 0,00216 0,00174 0,00057 7,2E+08 8,0E+08 9,9E+08 3,0E+09 -1,-1a 0,00237 0,00216 0,00174 0,00057 7,2E+08 8,0E+08 9,9E+08 3,0E+09 +1,-1b 0,00089 0,00072 0,00039 0,00000 1,9E+09 2,4E+09 4,4E+09 -- -1,+1a 0,00223 0,00200 0,00160 0,00057 7,7E+08 8,6E+08 1,1E+09 3,0E+09 +1,+1a 0,00211 0,00174 0,00110 0,00000 8,2E+08 9,9E+08 1,6E+09 -- +1,-1a 0,00115 0,00095 0,00060 0,00000 1,5E+09 1,8E+09 2,9E+09 -- +1,-1 ex 0,00073 0,00059 0,00029 0,00000 1,7E+09 2,1E+09 4,2E+09 -- m.mis,-1 0,00123 0,00107 0,00079 0,00005 1,4E+09 1,6E+09 2,2E+09 3,2E+10 0,col 0,00335 0,00257 0,00223 0,00110 5,1E+08 6,7E+08 7,7E+08 1,6E+09 -1,col 0,00116 0,00102 0,00083 0,00041 1,5E+09 1,7E+09 2,1E+09 4,2E+09 +1,col 0,00061 0,00048 0,00021 0,00000 2,6E+09 3,2E+09 7,4E+09 -- Região de compressão entre as mesas. Figura 12 - Figura esquemática da região de compressão entre as mesas inferiores das vigas que compõem o nó de pórtico. A partir dessas observações foram calculados os módulos de rigidez rotacional K r considerando como centro de rotação o contato entre as mesas inferiores das vigas. Para os CPs “+1”, ou seja, com mísula, considerou-se como centro de rotação o contato entre mesa inferior e mísula, conforme apresentado na figura 13. Os valores de K r encontrados estão apresentados na tabela 4, que também Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v. 7, n. 29, p. 31-56, 2005
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