Ligações tubulares tipo “T” com banzos contendo seções quadradas de elevada esbeltez e submetidas à compressão.

Abstract

Os perfis tubulares de aço apresentam características geométricas que proporcionam elevada resistência a forças axiais e de torção, e, por isso, apresentam diversas aplicações na construção civil. Entretanto, as ligações entre esses perfis exigem atenção, pois podem ser um ponto de vulnerabilidade em uma estrutura. Para que sejam desenvolvidas prescrições normativas, é necessário que um estudo aprofundado do comportamento estrutural dessas ligações seja realizado. Além disso, a utilização de perfis tubulares de aço contendo seções de elevada esbeltez é limitada atualmente pelas condições de validade normativas nacionais e internacionais. Nesse contexto, o estudo de ligações tubulares de aço de perfis que extrapolam esses limites normativos é importante para atestar a viabilidade desses perfis e contribuir com a evolução das prescrições normativas. Neste trabalho, ligações tubulares do tipo “T” formadas por banzos de seções quadradas de elevada esbeltez e montantes circulares foram estudadas com o intuito de viabilizar a utilização desses perfis em estruturas mais leves e, assim, colaborar com o conhecimento sobre ligações entre perfis tubulares. Foi desenvolvida uma modelagem numérica via elementos finitos num software comercial para que um estudo numérico fosse realizado, no qual as distribuições de tensões nos elementos, a resistência da ligação, a configuração deformada, o modo de falha e o comportamento no diagrama carga-deslocamento foram analisados. Foram aplicados carregamentos axiais de compressão no montante e no banzo. Os resultados de resistência obtidos pela análise numérica foram comparados com os resultados provenientes das prescrições normativas atuais, com e sem o conceito de área efetiva. Observou-se que, para maiores diâmetros do montante e maiores espessuras do banzo, obteve-se maior capacidade resistente da ligação. Visualizou-se, ainda, a redução da capacidade resistente dos modelos quando submetidos a crescentes níveis de carregamentos axiais de compressão. Os resultados numéricos e analíticos indicaram que as equações normativas atuais não são adequadas para o dimensionamento das ligações estudadas.