Ligações de apoio de pilares em perfil tubular.

Abstract

O aumento do uso de seções tubulares em estruturas metálicas tem destacado a necessidade de métodos que racionalizem as ligações de barras tubulares, inclusive a ligação de pilares de aço e pilares mistos de aço e concreto à fundação de concreto armado, submetida a ações estáticas. De maneira geral, essa ligação está sujeita a força axial, de compressão ou tração, a momento fletor e força cortante que podem induzir os seguintes estados-limites últimos: formação de charneira plástica na placa de base, ruptura por tração do chumbador, arrancamento do chumbador, esmagamento do concreto ou da argamassa expansiva de assentamento na região de contato com a placa de base e deslizamento da ligação, além da ruptura da solda de ligação do pilar à placa de base. Neste trabalho foram desenvolvidos estudos relativos ao dimensionamento de ligações de placas de base circulares e retangulares de pilares em perfil tubular circular e retangular. Esses estudos, baseados em avaliações teóricas apresentadas em normas e literatura internacionais, conduziram ao comportamento e distribuição simplificada de esforços solicitantes na ligação, conforme apresentado no texto-base, considerando o equilíbrio nos casos de solicitação axial a compressão e tração, separadamente. O caso C1 correspondente à situação em que não há momento fletor aplicado e a pressão de contato distribui-se uniformemente sob a placa de base; o caso C2, à situação de pequena excentricidade, onde o equilíbrio é possível sem a introdução de forças de tração nos chumbadores; o caso C3, à situação de grande excentricidade, onde é necessário considerar forças de tração nos chumbadores, para se manter o equilíbrio. Similarmente, para solicitação axial de tração tem-se: o caso T1 correspondente à situação em que não há momento fletor aplicado e a força axial de tração distribuise uniformemente entre os chumbadores; o caso T2, à situação de pequena excentricidade, onde o equilíbrio é possível sem que haja pressão de contato do concreto sob a placa de base; o caso T3, à situação de grande excentricidade, onde é necessário considerar a existência de pressão de contato, para que o equilíbrio seja mantido. Para cada caso, são apresentadas expressões para a determinação dos esforços resistentes de cálculo correspondentes a cada estado-limite último pertinente. São apresentadas ainda as disposições construtivas relativas aos chumbadores e ao bloco de apoio de concreto armado, necessárias para que sejam válidas as hipóteses e prescrições adotadas. Finalmente são apresentados exemplos de utilização e uma comparação entre ensaios experimentais realizados na Universidade Federal de Ouro Preto e os obtidos com a metodologia apresentada. Mostra-se que o método adotado conduz a resultados suficientemente conservadores para serem utilizados em projeto.