Basic HTML Version
490
IBRACON Structures and Materials Journal • 2012 • vol. 5 • nº 4
Parametric study on the behaviour of bolted composite connections
minada Modelo 1 ou Modelo de Referência por ter seu comporta-
mento utilizado como base para a calibração do modelo numérico
e para as análises paramétricas.
Foram utilizados para a aplicação dos esforços três atuadores hi-
dráulicos com capacidade de 500 kN. Dois atuadores foram po-
sicionados próximos às extremidades das vigas, a 1580 mm da
ligação, e o terceiro atuador foi utilizado para aplicar uma força
constante no topo do pilar, na tentativa de causar o mesmo efeito
dos esforços oriundos dos pavimentos superiores de um edifício
(Figura 6). Essa força foi aplicada com a utilização de uma chama
metálica que distribuiu os esforços em toda a seção transversal do
topo do pilar, com uma intensidade de 150 kN mantida constante
durante todo o ensaio. As leituras de deslocamento e deformação
foram realizadas com transdutores posicionados abaixo da viga
(Figura 7) e
strain gages
colados nas barras de aço e nos perfis
metálicos, respectivamente, com o intuito de identificar o momento
de escoamento desses elementos.
Com base nas leituras de deslocamento e força aplicada foi ge-
rada a curva momento fletor
versus
rotação, a partir da qual se
determinou a rigidez da ligação. Para a determinação da rotação
foi utilizada a leitura do deslocamento vertical do primeiro trans-
dutor (o mais próximo da ligação, Figura 7) e a distância desse
transdutor até a ligação. A partir desses valores foi calculado o
arco tangente do ângulo produzido com a posição inicial da viga,
que corresponde, aproximadamente, ao giro da ligação.
O carregamento cíclico foi aplicado à estrutura por um dispositivo
desenvolvido especificamente para essa função, denominado ró-
tula. Essa rótula possibilitou a aplicação de esforços que geraram
na ligação momentos fletores positivos e negativos e ao mesmo
tempo, em função de uma folga no furo da parte presa a viga,
impedia o surgimento de esforços horizontais que pudessem dani-
ficar o atuador. Detalhes desse dispositivo podem ser observados
na Figura 8.
O carregamento foi iniciado com 60 kN, aplicados em quatro ci-
clos, partindo depois para uma força 25% superior, igual a 76 kN,
com mais quatro ciclos (Figura 9), estágio no qual houve a falha
da estrutura, com o descolamento da laje mista ocasionado pela
ruptura do concreto na região dos conectores de cisalhamento lo-
calizados próximos do ponto de aplicação da força, como mostra
a Figura 10. A intensidade dos ciclos de força foram definidos com
base em estudos analíticos prévios a respeito da resistência da
ligação com base em prescrições normativas. Cabe salientar, que
estava programado mais um estágio de carregamento com inten-
sidade de força igual a 95 kN, que em virtude da ruína da estrutura
ter ocorrido na ligação viga-laje, não pode ser realizado.
4. Resultados experimentais
Os deslocamentos verticais máximos obtidos sob o ponto de
aplicação da força foram de 55,85 mm para o lado direito e de
Figura 9 – Representação dos ciclos
de carregamento do Modelo 1
Figura 10 – Ruptura da ligação viga-laje