Resistência ao corte em bloco

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Um estudo sobre a comparação da Resistência ao Corte em Bloco de acordo com o código IS é realizado para validar os resultados do software de projeto de ligações IDEA StatiCa Connection.

Tipo de Ligação: Chapa de Ligação

Sistema de Unidades: Métrico

Código de Projeto: IS 800

Material da Chapa: Aço IS 2062 Grade

Parafuso: M16, Classe 8.8

Geometria:

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 Forças Aplicadas:

N = 800 kN

V = 0 kN

M = 0 kN

Procedimento:

A resistência ao corte em bloco é verificada numa chapa de ligação fina (espessura 8 mm), que é dimensionada para colapsar enquanto os restantes componentes permanecem intactos

Código IS:

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Fig1. Dimensões da chapa de ligação e rotura da chapa por corte em bloco

De acordo com a Cláusula 6.4.1 da IS 800: 2007, a resistência ao corte em bloco (Tdb) da ligação deve ser tomada como o menor de

\[ T_{db} = \frac{A_{vg} f_y}{\sqrt{3} \gamma_{m0}} + \frac{0.9 A_{tn} f_u}{\gamma_{m1}} \]

ou

\[ T_{db} = \frac{0.9 A_{vn} f_u}{\sqrt{3} \gamma_{m1}} + \frac{A_{tg} f_y}{\gamma_{m0}} \]

onde:

  • Avg, Avn = área bruta e líquida mínima ao corte ao longo da linha de parafusos paralela à força exterior
  • Atg, Atn = área bruta e líquida mínima à tração desde o furo do parafuso até à extremidade da cantoneira, linha de parafusos extrema, perpendicular à linha de força
  • fu, fy = tensão de rotura e tensão de cedência do material

Cálculos Manuais:

Avg = (60+60+42) *8*2 = 2592 mm2

Avn = ((60+60+42) – 2.5*18) *8*2 = 1872 mm2

Atg = (60) *8 = 480 mm2

Atn = (60-18) *8 = 336 mm2

IDEA StatiCa Connection:

A resistência da chapa no IDEA é determinada ao limite de deformação de 5%

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Fig 2: Tensão Equivalente

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Fig 3: Deformação Limite

Comparação:

Classe de Aço

fy

[MPa]

fu

[MPa]

Tdb [kN]

IS 800

Tdb [kN]

IDEA

IDEA/IS 800 
E 165 (Fe 290)16529029527292%
E 250 (FE 410 W) B25041042840394%
E 300 (Fe 440)440300473472100%
E 350 (Fe 490)490350534544102%
E 410 (Fe 540)540410599628105%
E 450 (Fe 570) D450570640669105%
E 450 (Fe 590) E450590655669102%


Os resultados de projeto do IDEA StatiCa Connection para a resistência ao corte em bloco são semelhantes ao cálculo manual de acordo com a IS 800: 2007. Os resultados do IDEA StatiCa Connection são ligeiramente conservadores para aços de baixa classe e ligeiramente não conservadores (no máximo 5%) para aços de alta classe. A razão é que a resistência última não influencia os resultados do IDEA Connection para chapas. 

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Ficheiros de exemplo