Análise experimental e numérica de cantoneiras de aço formadas a frio, sob tração e conectadas por parafusos

Abstract

Este trabalho é um estudo experimental e numérico de cantoneiras de aço formadas a frio, conectadas por parafusos e sob carga de tração. Devido à conexão parafusada, a cantoneira não se deforma uniformemente, surgindo então um fenômeno conhecido como shear lag, o qual reduz a capacidade resistente da cantoneira. Este fenômeno é também investigado neste trabalho. Para o cálculo da capacidade última da peça tracionada, a hipótese de ruptura da seção líquida é examinada e o fenômeno de “shear lag” levado em conta através do fator Ct. Neste estudo, uma análise experimental envolvendo a ruptura de 158 espécimes é realizada e os resultados dos ensaios são usados no esclarecimento das diversas variáveis que afetam a resistência da ligação. A partir de análise estatística sobre os dados experimentais, é proposta uma nova equação que quantifica a redução da eficiência da seção transversal de cantoneiras. A viabilidade desta equação é avaliada em resultados de outras pesquisas envolvendo perfis formados a frio. A performance da equação prescrita pela norma brasileira NBR 14.762-2001 é também verificada e comparada com os resultados obtidos neste estudo. Utilizando o método dos elementos finitos, é apresentada uma estratégia para a modelagem deste tipo de perfil metálico, considerando a não-linearidade geométrica e de material, cujos resultados são comparados com aqueles obtidos experimentalmente, levando a uma boa concordância com os mesmos.