XII Encontro de Iniciação Científica & XI Encontro de Extensão

Ceará: terra da Luz, da Ciência e da Tecnologia

Juazeiro do Norte - CE


ISSN 1984-1876Setembro/2019

ANÁLISE DAS CARACTERÍSTICAS DE ENGASTAMENTO DAS LIGAÇÕES VIGA-PILAR EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

Artur de Sousa Teixeira1

Bruno Rodrigues Amorim2

Introdução: Na concepção estrutural são utilizadas comumente dois tipos teóricos de ligações entre elementos estruturais: rotulação perfeita, que não absorve nenhum momento fletor e tem rotação não nula; e o engaste perfeito, que absorve a totalidade do momento fletor e tem rotação nula. Porém, na realidade o comportamento da vinculação é um meio termo entre essas duas configurações, pois sabe-se que a ligação é monolítica e não se comporta como um apoio simples; e que, ao ocorrer a fissuração, formam-se rótulas plásticas, o que não qualifica a situação de engaste perfeito da ligação. Essas vinculações influenciam diretamente na análise global da estrutura, atuando na estabilidade da edificação e em suas deformações. Com a obtenção de resultados mais próximos ao comportamento real, será possível projetar estruturas mais seguras e econômicas. Objetivo: Diferenciar analiticamente as vinculações rígidas, semi-rígidas e flexíveis, comparando métodos propostos na literatura para simular o comportamento desses tipos de ligações. Posteriormente, pretende-se usar métodos numéricos para obtenção de resultados mais precisos, e analisar o comportamento global de edifícios com essas vinculações, de modo a propor um dimensionamento adequado à realidade. Metodologia: Foram comparados três métodos de cálculo: o método proposto pela NBR 6118/14; o segundo por Araújo (2014); e o terceiro por Bastos (2017). Os três modelos analisados são compostos por pórticos simples, constituídos por dois pilares e uma viga, e possuem as seguintes características: concreto C30 (E=26838 MPa), sob carga constante de 30 kN/m. As configurações geométricas dos três modelos foram as seguintes: viga V1(20x40 cm²) com 4,00m de comprimento; viga V2 (20x60 cm²), com 6,00m; e viga V3 (20x30 cm²) com 3,00m de comprimento. Para todos os modelos, as vigas estão vinculadas a dois pilares P1 (20x40 cm²), de 3,00m de altura. Além disso, foram feitas variações na posição do pilar, gerando 6 combinações diferentes de rigidez. Após a obtenção dos resultados, analisou-se a porcentagem de engastamento da ligação, verificando a capacidade de absorção de momento fletor e deformações para cada combinação estudada, além de realizar o dimensionamento estrutural. Na análise do comportamento do nó semi-rígido, o principal fator de influência é a rigidez do pilar em relação à rigidez da viga, quanto maior essa relação, maior o momento negativo na viga. Como a posição do pilar influência diretamente na rigidez, ao rotacionar a seção os momentos mudam consideravelmente. Considerando o pilar no eixo mais rígido, a viga V1 obteve porcentagem de engaste variando entre 84 a 91%; a V2, a variação foi de 70 a 83%; enquanto que na viga V3, de 93 a 96%. Utilizando o pilar posicionado no eixo menos rígido, a viga V1, variou de 57 a 73%; já na V2, de 37 a 54%; e a viga V3, de 76 a 86%. Esses resultados influenciam diretamente nas deformações da viga e na armadura dimensionada, gerando diferenças de até 17% na capacidade de engastamento entre os métodos disponíveis na literatura. Conclusão: Observa-se que o dimensionamento de estruturas utilizando ligações rígidas ou flexíveis não representam o comportamento real da estrutura, já que fatores como fissuração e deformação do concreto são desconsideradas. Contudo, para a consideração de ligações semi-rígidas, observou-se divergências consideráveis entre os métodos obtidos na literatura, o que pode influenciar na segurança estrutural da edificação.

Palavras-Chave: Estruturas de concreto armado, Ligação viga-pilar, Análise estrutural

  1. Autor, Graduação (Cursando), FACULDADE PARAÍSO DO CEARÁ - FAP
  2. Orientador, Mestrado (Concluído), UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARAÚ - UVA