Estudo comparativo entre as metodologias de cálculo das normativas: NBR 14672:2010, ANSI AISI S100:2016 e EUROCODE 3 parte 1-3:2006 com enfoque nas ligações parafusadas em perfis formados a frio

Abstract

Este trabalho trata de um estudo comparativo das normativas de cálculo para ligações parafusadas em perfis formados a frio. O objetivo do estudo é avaliar as diferenças entre as normas: brasileira (NBR 14672:2010), americana (ANSI AISI S100:2016) e europeia (EUROCODE 3 Parte 1-3:2006, Parte 1-1:2005 e Parte1- 8:2005) em relação ao dimensionamento de ligações parafusadas em perfis formados a frio. O estudo aborda diversos aspectos relacionados ao dimensionamento de ligações parafusadas, incluindo os modos de rupturas que devem ser utilizados para o dimensionamento da mesma, como o esmagamento na parede do furo, ruptura da seção líquida, cisalhamento do bloco e rasgamento entre furos ou entre furo e borda. O estudo envolveu três tipos de perfis U mais comuns variando a espessura do perfil e quantidade de parafusos na ligação. A análise foi feita a partir das equações analíticas apresentadas em cada normativa e a partir dos resultados pode-se concluir que, tendo a NBR 14762:2010 como referência para análise, a norma europeia EUROCODE 3 apresentou valores próximos da norma brasileira para o modo ruptura sendo o cisalhamento do bloco e a norma Americana ANSI AISI S100:2016 apresentou valores mais próximos para o modo de ruptura da seção líquida. Em relação ao esmagamento da parede do furo, cada normativa apresentou uma particularidade nas suas equações o que ocasionou valores bem maiores que a norma brasileira ou equivalente a quase metade do resultado obtido pela NBR14672:2010. Portanto, é fundamental que os engenheiros e projetistas compreendam as particularidades de cada normativa e avaliem cuidadosamente qual delas é a mais adequada para o projeto em questão. Além disso, é importante considerar as limitações e recomendações específicas de cada normativa, bem como buscar atualizações e revisões regulares para garantir a conformidade com as melhores práticas e avanços tecnológicos.

This work deals with a comparative study of calculation standards for bolted connections in cold-formed profiles. The objective of the study is to evaluate the differences between the Brazilian standard (NBR 14672:2010), the American standard (ANSI AISI S100:2016), and the European standard (EUROCODE 3 Part 1-3:2006, Part 1-1:2005, and Part 1-8:2005) regarding the design of bolted connections in cold-formed profiles. The study addresses various aspects related to the design of bolted connections, including the failure modes that should be used for their design, such as bearing failure, net section rupture, block shear, and tearing between holes or between a hole and the edge. The study involved three common types of U profiles, varying the profile thickness and the number of bolts in the connection. The analysis was performed based on the analytical equations presented in each standard, and the results showed that, considering NBR 14762:2010 as the reference for analysis, the European standard EUROCODE 3 presented values close to the Brazilian standard for the block shear failure mode, while the American standard ANSI AISI S100:2016 presented values closer to the net section rupture failure mode. Regarding the bearing failure, each standard presented a particularity in its equations, resulting in values significantly higher than the Brazilian standard or approximately half of the result obtained by NBR14672:2010. Therefore, it is essential for engineers and designers to understand the specificities of each standard and carefully evaluate which one is most suitable for the project at hand. Additionally, it is important to consider the limitations and specific recommendations of each standard, as well as to seek regular updates and revisions to ensure compliance with best practices and technological advancements.