Juntas viga I: pilar SHS com parafusos hollo-bolt
O comportamento experimental à flexão de um grupo de juntas viga I-pilar SHS, inseridas em protótipos à escala real, foi simulado por aplicação de carga monotónica sobre cada uma das vigas, contemplando-se ensaios com nós externos, de canto e internos de fachada. Foi verificada a rotura das patilhas dos parafusos hollo-bolt utilizados na(s) fiada(s) superior(es) das correspondentes ligações bem como a plastificação do perfil tubular, tendo-se utilizado para o efeito as tipologias com placa rasa e estendida (ambas contempladas na Parte 1-8 do EC3 sob efeito de tração e de corte). O diagrama momento-rotação experimental foi obtido para cada junta com base na respectiva rigidez rotacional inicial e na resistência plástica, tendo-se comparado resultados entre resistência analítica e a homóloga experimental.
No âmbito de uma rápida execução de juntas metálicas viga-pilar envolvendo secções tubulares nos pilares pertencentes a estruturas reticuladas de edifícios, perspectivando a economia do tempo de construção bem como a da mão-de-obra consumida, encontra-se a possibilidade de se utilizar um dispositivo mecânico capaz de materializar a correspondente ligação tendo por base o respectivo enquadramento nos sistemas rápidos de fixação actualmente disponíveis. Reconhecendo-se existir uma restrição de acessibilidade para efeito de aperto dos parafusos, a qual pode ser realizada exclusivamente pelo lado exterior de uma das faces (ou mais) das secções tubulares utilizadas (do tipo SHS, RHS, CHS ou EHS), a opção pelos sistemas de aparafusamento, como alternativa às soluções soldadas perante a escolha daquelas secções transversais, tem permitido nas últimas décadas o desenvolvimento de parafusos especiais cujo aperto mecânico se executa apenas através da sua cabeça e cuja fixação final é assegurada por uma porca especial ou, eventualmente, por uma patilha que funciona como travão.
Fig. 1: Configuração dos protótipos relativos aos nós e juntas viga I - pilar SHS utilizando parafusos hollo-bolt e tipologias adopadas para as respetivas ligações, adaptado de [7] e [8]
Fig. 2: Diagramas M-f e F-d para ensaios com junta em nó externo incluindo placa rasa, adaptado de [8]
Referências
[1] British Steel Tubes & Pipes. “SHS Jointing. Flowdrill & Hollo-bolt”. Suppl. No 1. Corus Tubes Library publication. London. UK. 2003.
[2] The Steel Construction Institute. “Joints in Steel Construction: Simple Joints to Eurocode 3”. BCSA/SCI. Publication SCI P358. Ascot. UK. 2014.
[3] Lindapter International® “Cavity fixings: Hollo-bolt”. West Yorkshire, UK, 2007. www.lindapter.com
[4] NP EN 1993-1-8. 2010 - “Eurocódigo 3 – Projecto de estruturas de aço. Parte 1-8: Projecto de ligações”. IPQ. 2010.
[5] Mesquita ACB, Simões da Silva LAP, Jordão SFS. “Behaviour of I beam – SHS column steel joints with hollo-bolts: An experimental study”. Proceedings of the 13th International Symposium on Tubular Structures. The University of Hong Kong (Edt). H. K. China. 2010.
[6] Mesquita ACB, Simões da Silva LAP, Jordão SFS. “Caracterização Experimental de Parafusos Hollo-Bolt à Tracção e Comparação Analítico-Experimental em Juntas Viga I – Pilar SHS”. XI Congresso de Construção Metálica e Mista. CMM - Associação Portuguesa de Construção Metálica e Mista. Ed. CMM. Coimbra. Portugal. 2017. pp. 725-734.
[7] Mesquita ACB. Comportamento Tridimensional de Juntas viga I – pilar SHS com Parafusos Hollo-bolt Sujeitas a Acções Monotónicas. Tese de Doutoramento em Construção Metálica e Mista. Universidade de Coimbra. 2019.
[8] Mesquita, A., Simões da Silva, L., Jordão, S. “Comportamento experimental de juntas viga I – pilar SHS com parafusos hollo-bolt”, XII Congresso de Construção Metálica e Mista. L. S. da Silva, Oliveira Pedro, L. Laím (Eds.). Edição CMM. Associação Portuguesa de Construção Metálica e Mista. Coimbra. Portugal. 2019. pp. 655-665.
[9] Simões da Silva, L., 2.ª Geração do Eurocódigo 3 – Dimensionamento de estruturas em aço. RPEE, Série III, n.º 25, 2024. pp. 49-58. https://doi.org/10.34638/rpee-sIII-n25-006.
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