Ligações Metálicas: métodos avançados de análise e dimensionamento

O dimensionamento de ligações constitui um dos aspectos fundamentais no projecto de estruturas metálicas, já que condicionam o comportamento da estrutura para além de representarem uma fatia muito importante do custo. Tradicionalmente, a incerteza e complexidade do comportamento de ligações levaram à utilização de critérios de dimensionamento semiempíricos. Recentemente, fruto de um esforço de investigação notável levado a cabo nas últimas duas décadas, surgiram novas metodologias para a análise e dimensionamento de ligações metálicas.

Este artigo procurará estabelecer as bases das metodologias actualmente preconizadas para a análise e dimensionamento de ligações, no contexto da regulamentação europeia (Eurocódigo 3), exemplificando-se sucintamente a sua aplicação através de um exemplo simples.
Citando Dowling, Knowles e Owens (1988), apesar das ligações constituirem um dos factores que mais condiciona a resposta estrutural, continuam a apresentar muitas incertezas na previsão do seu comportamento. De facto, a incerteza e complexidade no comportamento de ligações é muito superior à de outras componentes estruturais, resultando essencialmente da sua complexidade geométrica associada a imperfeições, tensões residuais, contacto e escorregamento e uma falta de repetitibilidade na produção de ligações.

As implicações em termos de custos decorrentes das incertezas na previsão do comportamento de ligações levaram a que, nas últimas duas décadas, o esforço de investigação em ligações sofresse um incremento notável, resultando no aparecimento de novas metodologias para a análise e dimensionamento de ligações que apenas recentemente começam a estar em condições de ser
utilizadas em situações reais.

Este artigo procurará estabelecer as bases das metodologias actualmente preconizadas para a análise e dimensionamento de ligações, ilustrando sucintamente a sua aplicação a um
exemplo corrente. Atendendo à impossibilidade de tratar num único artigo a alargada gama de tópicos que necessariamente abrange o estudo de ligações metálicas, esta restringir-se-á a:
(i) ligações metálicas (excluindo-se assim a imediata aplicação a ligações mistas aço-betão);
(ii) comportamento estático monotónico (excluindo-se assim o importante aspecto do comportamento
cíclico e dinâmico de ligações, particularmente quando sujeito à acção do vento ou acção sísmica);
(iii) ligações viga-pilar de eixo forte ou viga-viga sujeitas a momento flector e esforço transverso (excluindo-se assim a existência de esforço axial, o comportamento tridimensional da ligação ou o tratamento de outras tipologias, como sejam ligações nominalmente rotuladas, ligações de eixo fraco,
ligações pilar-base, etc.);
(iv) comportamento de ligações à temperatura ambiente (excluindo-se o importante aspecto do comportamento à acção do fogo);
(v) aspectos estruturais (excluindo-se aspectos tecnológicos, em particular fabrico e montagem).

L. Simões da Silva

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