Relevância do pré-esforço dos parafusos no comportamento de ligações metálicas com chapa de extremidade

Abstract

O objectivo principal da presente dissertação envolve o estudo de ligações metálicas com chapa de extremidade por forma a identificar a relevância que o pré-esforço dos parafusos tem no seu comportamento.O estudo abordou numa primeira fase as metodologias de análise existentes para a caracterização do comportamento deste tipo de ligações metálicas tendo-se efectuado a caracterização analítica de um conjunto de ligações tendo em conta ou não a presença do pré-esforço dos parafusos.Na segunda parte do trabalho foi realizada uma campanha experimental com vista à caracterização de um conjunto de ligações metálicas com chapa de extremidade. Para tal, foram realizados uma série de ensaios de dois tipos tendo-se efectuado uma variação da força de pré-esforço entre ensaios geometricamente idênticos. O primeiro tipo de ensaios pretende estudar de uma forma isolada a componente referente aos parafusos em tracção enquanto que o segundo tipo de ensaios se refere a uma ligação de continuidade entre duas vigas com chapa de extremidade e pretende verificar o comportamento global da ligação por alteração de apenas uma das componentes que contribui para a rigidez da ligação. Adicionalmente foram desenvolvidos modelos numéricos devidamente calibrados com os resultados da campanha experimental que permitiram um estudo mais aprofundado do comportamento das ligações.Finalmente, foi possível verificar que existe influência do pré-esforço dos parafusos no comportamento das ligações estudadas e que esta influência é mais relevante em ligações com um número de componentes mais reduzido.

The main objective of the present dissertation involves the study of steel connections with end plate in order to identify the relevance that the bolt prestress has in its behavior.The study first approached the existing analysis methodologies for the characterization of the behavior of this type of steel connections having analitically characterized a set of connections considering or not the presence of the prestress of the bolts.In the second part of the work an experimental campaign was carried out to characterize a set of steel connections with end plate. To this end, a series of tests of two types were performed and the prestressing force varied between geometrically identical tests. The first type of tests intended to study the component for tensile bolts individually while the second type of tests was carried out for steel connections between two end plate beams in order to verify the overall behavior of the connection by changing only one of the components that contributes to the stiffness of the connection.In addition, numerical models properly calibrated with the results of the experimental campaign were developed, which allowed a deeper study of the connection behavior. Finally, it was possible to verify that, in fact, there is influence of bolt prestressing on the behavior of the studied connections and that this influence is more relevant in connections with a smaller number of components.