Ligações de treliças planas com perfis tubulares

ÍNDICE

• Normas implementadas para o cálculo das ligações de treliças planas com perfis tubulares
• Normas de aço
• Séries de parafusos
• Tipologias de ligações de treliças planas com perfis tubulares implementadas
• Dimensionamento das ligações de treliças planas com perfis tubulares
• Combinação de diferentes tipos de secções de perfis tubulares no mesmo nó
• Consulta das ligações de treliças planas com perfis tubulares

Normas implementadas para o cálculo das ligaçõesde treliças planas com perfis tubulares

Norma de aço

As normas implementadas para o cálculo das ligações de treliças planas com perfis tubulares no CYPECAD, CYPE 3D e nas Estruturas 3D integradas de CYPECAD são as seguintes:

• ABNT NBR 8800 (Brasil)
• ABNT NBR 8800:2008 (Brasil)
• ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internacional)
• ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internacional)
• CTE DB SE-A (Espanha)
• EAE (Espanha)
• Eurocódigo 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento geral)
• Eurocódigo 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (com Documento Nacional de Aplicação para França)
• Eurocódigo 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (com Documento Nacional de Aplicação para Portugal)
• Eurocódigo 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Documento geral adaptado para Itália)
• IS 800: 2007 (India)
• NTC: 14-01-2008 (Itália)

Também estão implementadas as correcções que o CEN (European Committee For Standardization) realizou no Eurocódigo 3 (EN 1993-1-8:2005/AC:2009).

Séries de parafusos

Dependendo da norma de aço utilizada, as séries de parafusos que se podem utilizar (para os tipos de ligações mediante empalme com chapa frontal aparafusada) são as que se indicam na seguinte tabela.

Normas de aço	Séries de parafusos pré-esforçados	Séries de parafusos não pré-esforçados
ABNT NBR 8800 (Brasil) ABNT NBR 8800:2008 (Brasil)	ASTM A307 ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M ISO 4016	ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M
ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (USA - Internacional) ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (USA - Internacional)	ASTM A307 ASTM A325 ASTM A490 ASTM A325 M ASTM A490 M
CTE DB SE-A (Espanha) EAE (Espanha) Eurocódigo 3 EN 1993-1-8:2005 (Documento geral) Eurocódigo 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (com DNA para França) Eurocódigo 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (com DNA para Portugal) Eurocódigo 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Documento geral adaptado para Itália) NTC: 14-01-2008 (Itália)	ISO 7411 ISO 7412 EN 14399-3, Sistema HR EN 14399-4, Sistema HV	ISO 4014 ISO 4017
IS 800: 2007 (India)	ISO 7411 ISO 7412

Tipologias de ligações de treliças planas com perfis tubulares implementadas

Tendo em conta a forma geométrica como as barras se encontram no nó, as ligações de treliças planas com perfis tubulares implementadas são as seguintes:

Junta em Y	Junta em T	Junta em X
Junta dupla Y	Junta em K com afastamento	Junta em K com sobreposição
Junta em N com afastamento	Junta em N com sobreposição	Junta KT com afastamento
Junta KT com sobreposição	Junta dupla K com afastamento	Junta dupla K com sobreposição
Cotovelo sem diagonal	Cotovelo com diagonal (O diâmetro da diagonal tem que ser menor ou igual que o diâmetro da corda)	Junta em L
Ligação em cotovelo KT com espaçamento (1)	Ligação em cotovelo KT com sobreposição (1)	Empalme mediante chapa frontal aparafusada sem rigidificadores, de duas peças circulares ocas alinhadas e de idêntico diâmetro exterior (2)
Empalme mediante chapa frontal aparafusada com rigidificadores, de duas peças circulares ocas alinhadas e de idêntico diâmetro exterior (2)	Empalme mediante chapa frontal aparafusada sem rigidificadores de duas peças RHS alinhadas do mesmo tipo e idênticas dimensões (3)

⁽¹⁾ Se os cordões da treliça são tubos rectangulares ocos (quadrados, rectangulares ou duplo canal em caixão), os das diagonais e das montantes podem combinar-se com tubos circulares, rectangulares, quadrados ou duplo canal laminado. Se os perfis que formam os cordões da treliça são tubos circulares ocos, os perfis das diagonais e dos montantes devem também ser tubos circulares ocos.

⁽²⁾ O programa recorta automaticamente as chapas transformando-as numa coroa circular dependendo das dimensões das peças que se vão unir.

⁽³⁾ Neste empalme, só se dispõem duas colunas de parafusos em torno dos lados de maior dimensão das peças a unir. Não se colocam rigidificadores, mas recortam-se as chapas de forma concêntrica em função da dimensão das peças a unir.

Dimensionamento das ligaçõesde treliças planas com perfis tubulares

Barra não contida no plano da treliça

O cálculo das ligações onde conecta uma barra que não está contida no plano da treliça e que por sua vez passa pelo exterior do nó, é resolvido ignorando essa barra, já que a sua influência no nó já se têm em conta nos esforços das peças junto com a análise de descompensação de esforços. Um exemplo desta situação são as madres na cobertura que apoiam na parte superior da asna.

O programa, além de realizar as verificações de resistência que as normas indicam, calcula e representa as preparações de bordos dos extremos dos tubos para poder realizar correctamente os cordões de soldaduras.

Os tubos devem ser perfis compostos e para poder dimensionar qualquer nó é requisito que a barra que actua como cordão seja uma peça contínua se o nó é intermédio.

Seguidamente indicam-se as verificações geométricas e de resistência que se realizam:

• Em tubos circulares ocos
  • Verificações geométricas que se realizam em nós com cordões circulares
    • Para os cordões:
      • Limite elástico máximo;
      • Relação entre o diâmetro do cordão e a sua espessura;
      • Classe de secção (para cordões comprimidos);
      • Espessura mínima e máxima do cordão.
    • Para as barras:
      • Limite elástico máximo;
      • Relação entre o diâmetro da barra e a sua espessura;
      • Classe de secção (para peças comprimidas);
      • Espessura mínima e máxima da barra;
      • Ângulo mínimo entre as barras e com o cordão;
      • Relação entre o diâmetro da barra e o diâmetro do cordão;
      • Afastamento mínimo entre as barras;
      • Sobreposição mínima entre barras.
  • Verificações de resistência que se realizam em nós com cordões circulares
    • Plastificação da face do cordão;
    • Punçoamento por corte da face do cordão;
    • Interacção entre esforço axial e momentos flectores;
    • Interacção entre esforço axial e corte no cordão;
    • Corte na face do cordão no caso de barras sobrepostas;
    • Verifica-se a barra sobreposta como cordão da barra que sobrepõe (para sobreposição superior à sobreposição limite indicada na norma);
    • Plastificação local da barra que sobrepõe.
• Em tubos quadrangulares e rectangulares ocos e tubos formados por duplo canal laminado em caixão soldados com cordão contínuo
  • Verificações geométricas que se realizam em nós com cordões rectangulares
    • Para os cordões:
      • Limite elástico máximo;
      • Classe de secção;
      • Espessura mínima e máxima do cordão;
      • Relação entre a largura e a altura da barra;
      • Relação entre a largura e a espessura da barra;
      • Relação entre a altura e a espessura da barra.
    • Para as barras:
      • Limite elástico máximo;
      • Classe de secção (para peças comprimidas);
      • Espessura mínima e máxima da barra;
      • Ângulo mínimo entre as barras e com o cordão;
      • Relação entre a largura e a altura da barra;
      • Relação entre a largura e a espessura da barra;
      • Relação entre a altura e a espessura da barra;
      • Relação entre a largura da barra e a largura do cordão;
      • Afastamento mínimo entre as barras;
      • Sobreposição mínima entre barras;
      • Relação entre a largura da barra que sobrepõe e a largura da barra sobreposta.
  • Verificações de resistência que se realizam em nós com cordões rectangulares
    • Plastificação da face do cordão;
    • Rotura da parede lateral do cordão;
    • Falha local da barra considerando a sua largura efectiva;
    • Punçoamento por corte da face do cordão;
    • Interacção entre esforço axial e momentos flectores;
    • Interacção entre esforço axial e corte no cordão;
    • Corte na face do cordão no caso de barras sobrepostas;
    • Verifica-se a barra sobreposta como cordão da barra que sobrepõe (para sobreposição superior à sobreposição limite indicada na norma);
    • Falha por distorção do cordão em nós T-Y para momento flector fora do plano da treliça.

Os cordões de soldadura dimensionam-se para que pelo menos tenham a menor resistência das barras a unir.

Combinação de diferentes tipos de secções de perfis tubulares no mesmo nó

Os diferentes tipos de secções de perfis tubulares dimensionados pelo módulo Ligações V (tubos circulares ocos, tubos rectangulares ocos, tubos quadrangulares ocos e tubos formados por duplo canal laminado em caixão soldado com cordão contínuo) podem combinar-se no mesmo nó com as seguintes condições:

• Se os perfis que formam os cordões da treliça são tubos rectangulares ocos, tubos quadrangulares ocos ou duplo canal em caixão; os perfis das diagonais e dos montantes podem combinar-se no mesmo nó com qualquer das secções tubulares implementadas (tubo circular oco, tubo rectangular oco, tubo quadrangular oco ou duplo canal laminado em caixão soldado com cordão contínuo).
• Se os perfis que formam os cordões da treliça são tubos circulares ocos, os perfis das diagonais e dos montantes devem também ser tubos circulares ocos.

Consulta das ligações de treliças planas com perfis tubulares

Após o cálculo poderá consultar as ligações que foram dimensionadas pelo programa.

CYPECAD e CYPE 3D colocam círculos de cores diferentes nos nós para indicar se todas as ligações do nó foram dimensionadas, se só existem algumas dimensionadas ou se o nó não contém nenhuma ligação dimensionada.

Se o cursor se aproxima de um nó em que haja ligações dimensionadas, mostra-se uma nota informativa em que se indicam os tipos de ligações dimensionadas associadas a esse nó, premindo sobre ele mostra-se um diálogo com três separadores que contém a seguinte informação:

• Os pormenores construtivos das ligações dimensionadas;
• A listagem de verificações e medições das ligações dimensionadas;
• Vistas 3D reais das ligações. É possível visualizar uma vista 3D real de cada ligação dimensionada pelo programa na perspectiva cónica ou isométrica. Os elementos que compõem a ligação (barras, chapas de tampão, soldaduras) desenham-se com cores diferentes. Além disso, o utilizador pode rodar e ampliar livremente a vista 3D. Estas características facilitam a compreensão da montagem da ligação.

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