Análise teórico-experimental de ligações tipo luva compostas por perfis tubulares com parafusos em linha e cruzados.

Abstract

Os perfis tubulares de aço possuem ótimo desempenho estrutural aos esforços de tração, compressão e torção, bem como à combinação dos mesmos. Assim, novas pesquisas tem se intensificado para avaliar o comportamento e a resistência dos elementos desses perfis. Dentre as diversas utilizações de perfis tubulares pode-se citar os sistemas treliçados de coberturas. Nesses sistemas um fator importante é o processo de padronização associado a rapidez de montagem. Este trabalho apresenta um estudo teórico e experimental de uma nova tipologia de ligação denominada luva, desenvolvida para atender aos princípios de facilidade de montagem. A ligação é composta por dois tubos ligados internamente por meio de um terceiro tubo de diâmetro menor com parafusos passantes dispostos em linha e cruzados. Essa ligação facilita a montagem da estrutura como um todo sendo esteticamente mais vantajosa quando comparada com a ligação flangeada, mais usual em perfis tubulares. Foi realizado um programa experimental de ligação luva com parafusos dispostos em linha (longitudinal ao tubo) e cruzados a 90°. Foram realizados 3 ensaios com protótipos com parafusos em linha complementares a resultados obtidos em pesquisa anterior e 12 ensaios para ligação com parafusos cruzados. Os parâmetros considerados para investigação foram: diâmetro e espessura dos tubos e o número de parafusos. Com os resultados experimentais identificou-se o mecanismo de colapso e capacidade resistente da ligação. Pela análise dos dados experimentais e teóricos observou-se que o modo de falha dominante foi o de flexão do parafuso e ainda que há necessidade de determinação de um coeficiente de redução da resistência final da ligação. Com as análises foi proposta uma expressão para a determinação da falha por flexão dos parafusos apresentando-se um novo procedimento para a determinação da capacidade resistente da ligação tipo luva. Os bons resultados obtidos demonstraram a viabilidade da utilização dessa nova tipologia de ligação, desde que observados os mecanismos de falha possíveis.