Geralmente, não é prático garantir que uma ligação de aço se comporte estritamente como articulada ou rígida, e os engenheiros de estruturas geralmente adotam uma dessas classificações por hábito. Em muitos casos, esta abordagem é completamente compreendida e aceite. No entanto, em outras situações, isso pode levar a problemas graves.
Vamos examinar uma ligação resistente ao momento padronizada (IM) e analisar como a escolha exclusiva entre ligações articuladas e rígidas pode resultar em verificações ineficazes, mas também, em verificações mais criticas e perigosas.
No programa RFEM da Dlubal Software, utilizamos o módulo Ligações de aço para verificar primeiro se os resultados para a rigidez inicial e a resistência ao momento correspondem aos encontrados na publicação "Ligações de aço padronizadas em estruturas de aço segundo a DIN EN 1993-1-8". Os resultados apresentam uma semelhança considerável.
E agora, passando ao dimensionamento estrutural de uma viga carregada continuamente ligada a um pilar através da nossa ligação:
CASO (A) – Dimensionamento não económico
Numa ligação completamente rígida, a ligação transmite um grande momento de flexão. Esta abordagem de dimensionamento alivia a tensão de flexão na viga, mas pode resultar numa ligação sobredimensionada.
Por outro lado, com uma ligação articulada, a ligação em si pode ser adequada, mas é provável que a viga entre em rotura devido à ocorrência de um momento significativo a meio do vão.
No nosso exemplo, a ligação semi-rígida idealmente reduz o momento na ligação sem aumentar demasiado o momento no meio do vão para um nível inaceitável. Consequentemente, tanto a ligação como a viga foram dimensionadas de forma satisfatória.
CASO (B) – Dimensionamento perigoso (adição de força normal de tração)
Tratar uma ligação semi-rígida como articulada negligencia o momento fletor que realmente ocorre. Este descuido pode resultar num dimensionamento perigoso, onde a capacidade da ligação é significativamente contida apenas por forças normais e de corte. Os momentos de flexão subsequentes aumentam a utilização da ligação, podendo levar à rotura da ligação.
Caso (C) – Dimensionamento perigoso (viga mais comprida, mais propensa à deformação)
Assumir uma ligação semi-rígida como rígida implica que a ligação é mais rígida do que realmente é. Esta suposição melhora de forma errada as condições da viga, que a flexão é menor e produzem um momento fletor menor ao longo do seu vão. No entanto, na realidade, a ligação não é tão rígida como se supõe. A viga é então sujeita a flechas e momentos a meio do vão maiores, o que pode resultar num resultado insatisfatório no estado limite de utilização ou numa influência indesejável para as estruturas sobre as quais a viga atua.
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