Dimensionamento de Pórticos de Momentos com Ligações Pré-qualificadas - AISC
Ligações pré-qualificadas
De acordo com a AISC 341, o dimensionamento de ligações viga-coluna para Pórticos de Momentos Intermédios (IMF) e Pórticos de Momentos Especiais (SMF) deve satisfazer os requisitos de uma das seguintes opções:
- Utilizar ligações pré-qualificadas da AISC 358
- Pré-qualificação de acordo com a Secção K1 da AISC 341
- Ensaio cíclico de acordo com a Secção K2 da AISC 341
Na prática, a Opção 1 é a mais utilizada devido à sua praticidade.
Ligações pré-qualificadas AISC 358
A AISC 358 fornece aos engenheiros várias opções de ligação viga-coluna já pré-qualificadas para uso sísmico.
Para cada tipo de ligação, são fornecidas fórmulas empíricas específicas e limitações geométricas para garantir que a plasticidade ocorre na localização pretendida.
Vejamos agora como dimensionar Placas de Extremidade Aparafusadas.
Placa de Extremidade Aparafusada (BUEEP ou BSEEP)
As placas de extremidade aparafusadas subdividem-se em 3 categorias:
- Quatro parafusos sem enrijecedor - BUEEP - 4E
- Quatro parafusos com enrijecedor - BSEEP - 4ES
- Oito parafusos com enrijecedor - BSEEP - 8ES
Cada subcategoria tem as suas próprias limitações geométricas e fórmulas empíricas para garantir que a plasticidade se desenvolve na localização pretendida.
Tome-se como exemplo o mais simples, BUEEP - 4E. Após efetuar os cálculos na folha de cálculo, verifica-se que a capacidade desta ligação não é suficiente. Seria necessário aumentar a ligação para o tipo seguinte, BSEEP - 4ES. No entanto, devido às diferentes fórmulas empíricas e limitações geométricas, seria necessário criar uma folha de cálculo completamente nova. E se a capacidade desta ligação ainda não for suficiente, seria necessário aumentar novamente para BSEEP - 8ES, o que exigiria ainda outra folha de cálculo.
Imagine agora que terminou o dimensionamento com BSEEP-8ES, mas é solicitado que mude para outro tipo (RBS, BFP ou outro). Teria de consultar um capítulo diferente da AISC 358, estudar as novas limitações geométricas e as novas fórmulas empíricas para criar uma folha de cálculo totalmente diferente. Isso significa que potencialmente seria necessário criar quatro folhas de cálculo separadas, o que exigiria muito tempo e esforço.
Vejamos como este processo pode ser realizado de forma eficiente utilizando o IDEA StatiCa.
Verificações de ligações pré-qualificadas no IDEA StatiCa
Com o IDEA StatiCa, pode dispensar a maior parte desse trabalho manual. O IDEA StatiCa disponibiliza modelos para ligações pré-qualificadas, pelo que não é necessário modelar tudo de raiz.
Por exemplo, pode começar com este modelo para BSEEP - 4ES.
De seguida, escolha o sistema de resistência a cargas laterais utilizado (IMF/SMF) e o tipo de ligação. Com base nisso, o IDEA StatiCa fornece verificações das limitações geométricas.
Para Placas de Extremidade Aparafusadas, as seguintes verificações são realizadas de acordo com o Capítulo 6 da norma AISC 358-16:
- Verificações das limitações da viga de acordo com o Capítulo 6.3.1.
- Verificações das limitações da coluna de acordo com o Capítulo 6.3.2.
- Verificações das limitações de pormenorização da ligação de acordo com o Capítulo 6.7 e Tabela 6.1. Esta verificação inclui a verificação da geometria dos parafusos e da placa de extremidade. Se com enrijecedor, o enrijecedor da placa de extremidade também é verificado.
Se as limitações geométricas não forem cumpridas, serão apresentados avisos no canto superior esquerdo do ecrã 3D e também no relatório. Isto ajuda a garantir que a ligação se encontra dentro dos limites da AISC 358.
Após configurar o modelo e introduzir as forças corretas, basta clicar em Calcular.
O IDEA StatiCa fornece:
- Verificações de conformidade normativa
- Visualizações de tensão, deformação plástica e zonas de cedência
- Relatório completo
- E muito mais
Se pretender mudar para outro tipo, o processo seria igualmente rápido. Selecione o modelo, introduza as forças e clique em Calcular.
Conclusão
O dimensionamento de ligações pré-qualificadas de acordo com a AISC 358 implica navegar por fórmulas específicas do sistema e limites geométricos, exigindo múltiplas folhas de cálculo para diferentes tipos de ligação. O IDEA StatiCa simplifica este processo ao oferecer modelos integrados, verificações geométricas automatizadas e feedback visual — tudo numa única plataforma. Isto permite aos engenheiros alternar entre tipos de ligação rapidamente, garantindo a conformidade com as normas de dimensionamento.
Para mais informações sobre ligações pré-qualificadas no IDEA StatiCa, consulte este artigo:
- Verificações de qualificação de ligações pré-qualificadas sísmicas para AISC
- Verificações de Ligações de Momento Pré-qualificadas AISC 358
- Verificação: Ligação Pré-qualificada de Momento com Placa de Extremidade (EPM) - AISC
Para um tutorial prático, consulte este artigo: