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SEMINÁRIO INTERNACIONAL SOBRE LIGAÇÕES ESTRUTURAIS
REFORÇO DE ESTRUTURAS E ESTRUTURAS MISTAS
LIGAÇÕES ENTRE DIFERENTES MATERIAS ESTRUTURAIS
LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
ENG. TIAGO ABECASIS
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Transmissão de Forças por meio de Buchas:
Forças de Corte:
Plano deTransmissão
V
Plano deTransmissão
V
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3
LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Transmissão de Forças por meio de Buchas:
Forças de Tracção:
N N
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4
LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Características da Transmissão por Buchas:
• Pequena Capacidade;
• Elevada Deformabilidade.
0 4 8 12 16Deslocamento
(mm)
ForçaAplicada
(kN)
0
20
40
60
80
100
120
140
Carga deServiço
CargaÚltima
DeformaçõesIrreversíveis
DeformaçõesElásticas
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5
LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Comportamento Mecânico Dependente da Qualidade de Execução:
• Processo de Abertura da Furação;
• Adequação do diâmetro do furo;
• Limpeza do furo;
• Ajustamento da superfície metálica ao betão.
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Consequência:
• Quando as forças a transmitir são elevadas (1);
• Quando se Pretende uma ligação “rígida”;
Evitar o uso de Buchas:
Nota (1) - Embora se possa aumentar o número de buchas para conferir à ligação uma capacidade resistente acrescida, a deformabilidade, no caso de ligações ao corte, também aumenta pois, para mobilizar todas as buchas é necessário vencer as folgas entre todas elas e os furos.
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Factores que Condicionam (Limitam) a Capacidade Resistente de uma Ligação:
•• Diâmetro e Capacidade Resistente das Buchas;Diâmetro e Capacidade Resistente das Buchas;
•• Profundidade de Embebimento (Profundidade de Embebimento (hhactact););
•• Resistência e EspessuraResistência e Espessura do Material Base;do Material Base;
•• Distância ao bordo (c);Distância ao bordo (c);
•• Distância entre Buchas (s);Distância entre Buchas (s);
•• Factores Ambientais (Corrosão, TemperaturaFactores Ambientais (Corrosão, Temperatura).).
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Mecanismos de Cedência:
1 Arranque do cone de betão 2 Deslizamento
4 Cedência do bordo
5 Fendilhaçãodo betão
3 Ruptura do aço
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Cone de Betão no Arranque
Influência da Resistência do Betão
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Factor de Profundidade de Embebimento da bucha (hef)
Influência do Embebimento na carga de Ruptura
Profundidade
Influência de embebimento
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Distância ao bordo “c”
Influência da distância do Bordono valor da carga resistente
Respeitar a distânciaMínima ao Bordo
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Com redução de capacidade
Influência do espaçamento entre buchas no valor da carga resistente
Distância entre Fixações “s”
Sem redução de capacidade
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Comparação entre Buchas Mecânicas e Químicas para uma Carga de Tracção:
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Ligações de Vigas ao Betão:
NÃO UTILIZAR
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Ligações de Vigas ao Betão:
Peça deligação
independente
Ligaçãoaparafusada
Banzo cortadopara facilitar a
montagem
Argamassa para assegurar ocontacto numa maior
extensão da viga.Colocar no banzo da viga
antes de encostar ao betão
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Dimensionamento:
1 - Transmissão Aço-Betão
V (s) – Distância entre buchas;(c) – Distância ao bordo.
Buchas – Transmissão por forças de corte
A capacidade depende da:
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Dimensionamento:
2 - Transmissão Peça de Ligação - Viga
Esforços a transmitir na ligação:
Transverso – VMomento flector – M=V.e
V
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Forças a Transmitir pelos Parafusos
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Forças a Transmitir pelos ParafusosNota – Devem utilizar-se ligações pré-esforçadas para garantir que não há
rotações da viga pois qualquer pequena rotação anula o momento M. passando a ligação aparafusada a transmitir apenas a força vertical V.
As buchas passam a ter de transmitir forças de corte e forças de tracção.
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
FurosCirculares
FurosOvalizados
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Colocar as buchas em carga previamenteVantagem – vencer folgas e aumentar a rigidez quando aplicadas as forças exteriores
Parafusos
PorcasSoldadas
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
LigaçãoPré-Esforçada
LigaçãoPré-EsforçadaFlecha induzida
pelo aperto dosparafusos
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Alternativa – Apoio em consolas metálicas sob a viga
Parafusos
Buchas
(s) e (c) – Distâncias que condicionam a capacidade resistente das buchas(s) – entre buchas(c) – aos bordos do betão
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LIGAÇÕES DE PEÇAS METÁLICAS AO BETÃO COM BUCHAS
CONCEPÇÃO E PORMENORIZAÇÃO
Transmissão das cargas ao betão
V
e - excentricidadea minimizar
V/4V/4
V/4V/4
N = V.e 2.d
As buchas transmitem forças de corte e forças de tracção.
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