3 PROGRAMA EXPERIMENTAL
4 RESULTADOS DA ANÁLISE EXPERIMENTAL
4.4 Análise comparativa da curva Momento x Rotação na extremidade das vigas
Na Figura 33 são apresentadas as curvas Momento x Rotação na extremidade das vigas para todas as tipologias ensaiadas. Vale lembrar que os valores plotados aqui correspondem às médias registradas nas duas vigas que compõem cada tipologia.
0 -2000 -4000 -6000 -8000 -10000 -12000 0 -250 -500 -750 -1000 -1250 -1500
Rotação nas extremidades das vigas (rad x 105)
M o me nt o ( kN. c m ) TP01 TP02 TP03 TP04
Figura 33 - Comparação entre as rotações médias nas extremidades das vigas das tipologias 1 a 4
Inicialmente, as Tipologias 1, 2 e 4 apresentam a mesma rigidez e a Tipologia 3, rigidez bem menor.
Em relação às ligações parafusadas - Tipologias 1 e 2 - a aderência entre os parafusos passantes e o núcleo de concreto do pilar preenchido não altera o comportamento Momento x Rotação mostrado na Figura 33.
Quanto às ligações soldadas, ao acrescentar cantoneiras soldadas no interior do perfil tubular, houve alteração significativa da rigidez e do comportamento Momento x Rotação.
5 CONCLUSÕES
A utilização dos pilares preenchidos esbarra na dificuldade de conectar estes elementos às vigas de aço do pavimento. Sendo assim, os detalhes de ligação aqui apresentados são alternativas que contribuem para uma maior utilização dos pilares preenchidos em edifícios.
Os resultados da experimentação física confirmam a adequabilidade da metodologia adotada na realização dos ensaios. Dentro deste contexto, destaca-se a representatividade do esquema de aplicação do carregamento, que se aproxima das condições reais, pois foi aplicada uma força vertical de compressão, uniformemente distribuída na seção transversal do pilar preenchido e mantida constante ao longo do ensaio. Além desta força, foram aplicadas forças verticais nas extremidades das vigas, sendo feito seu controle via deslocamento dos atuadores.
Abordando especificamente cada uma das tipologias de ligação investigadas experimentalmente, os muitos resultados experimentais permitiram concluir que:
a) Tipologias 1 e 2:
a aderência entre os parafusos passantes e o núcleo de concreto do pilar preenchido não altera de forma significativa o comportamento Momento x Rotação das ligações parafusadas investigadas, entretanto, há mudanças significativas de comportamento em alguns dos seus componentes;
ocorrem alterações na distribuição das deformações nas chapas de extremidade, ocasionadas pela melhor transferência das forças de protensão entre tais chapas, via parafusos passantes. A rotação destas chapas também é
reduzida na tipologia sem aderência, pois, neste caso são reduzidas as folgas de montagem;
na abertura das chapas de extremidade é onde se verificam as maiores influências da melhor transferência de forças de protensão proporcionada pela ausência da aderência. Neste caso, a abertura é praticamente nula ao passo que, no modelo com aderência, ocorrem valores significativos;
por fim, a previsão da capacidade resistente das tipologias utilizando as recomendações para ligações com chapa de extremidade entre elementos de aço é adequada.
b) Tipologias 3 e 4:
cantoneiras internas, funcionando como conectores reduzem a deformabilidade da ligação simplesmente soldada. Isto é percebido nos valores de deslocamento vertical dos atuadores e nos deslocamentos verticais nas vigas, sobretudo nas suas extremidades;
a contribuição das cantoneiras na região tracionada da ligação também é percebida na distribuição de deformações na face externa do perfil tubular. A mobilização do volume de concreto localizado no interior da cantoneira modifica o comportamento das deformações, tornando esta região mais rígida. Na região comprimida não há alterações significativas de comportamento provocadas pela presença das cantoneiras. Neste caso, percebe-se que a maior parte da força horizontal proveniente da mesa comprimida é absorvida pelo concreto pois as deformações no perfil tubular são praticamente nulas; na região do perfil tubular, localizada acima da mesa superior da viga, também
há mudança na distribuição de deformações pois a região mais próxima apresenta deformações menores em relação à tipologia sem cantoneiras (Tipologia 3);
a efetividade da presença das cantoneiras na transferência de parte da força de tração proveniente das vigas também é percebida nos valores de deformação nelas registrados;
o afastamento do perfil em relação ao núcleo de concreto na região de ligação é muito menor na tipologia com cantoneiras.
Concluindo, o uso das cantoneiras internas na região tracionada da ligação viga-pilar preenchido contribuiu para aumentar a rigidez e a capacidade resistente da ligação e reduzir sua deformabilidade. Na região comprimida as cantoneiras poderiam ser excluídas.
6 AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP pelo apoio financeiro para realização deste trabalho, concedido na forma de bolsa de doutorado.
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