Ligações Semirrígidas em Estruturas de Concreto Pré-Fabricado

Nas estruturas de concreto pré-fabricado, as ligações entre os elementos desempenham papel fundamental no desempenho global do sistema. Tradicionalmente, as ligações são classificadas como rígidas (quando transmitem integralmente os momentos fletores) ou articuladas (quando transmitem apenas esforços normais e cortantes). No entanto, em aplicações reais, muitas ligações apresentam comportamento intermediário, sendo chamadas de ligações semirrígidas.

O que são ligações semirrígidas?

Uma ligação semirrígida é aquela cuja rigidez à rotação não é nula (como nas articulações) nem infinita (como nas ligações rígidas), mas assume um valor intermediário. Isso significa que parte do momento fletor é transferida entre os elementos conectados, o que influencia diretamente na redistribuição de esforços, na estabilidade global e no desempenho estrutural.

Como funcionam?

O funcionamento das ligações semirrígidas depende de fatores como:
• Detalhamento construtivo da ligação (uso de chumbadores, grautes, consolos ou armaduras passantes);
• Materiais empregados, principalmente a interface entre concreto e aço;
• Geometria da ligação (dimensões, altura de consolo, espessura de chapa, comprimento de embutimento etc.);
• Processo executivo, incluindo precisão do encaixe e qualidade do grauteamento.

Na prática, o comportamento momento–rotação dessas ligações pode ser representado por curvas experimentais ou modelos numéricos, fundamentais para análises mais realistas da estrutura.

Importância em projetos

Adotar ligações semirrígidas permite um dimensionamento mais econômico e próximo da realidade, evitando superdimensionamentos ou hipóteses simplificadas que não refletem o comportamento estrutural. Em edifícios e galpões pré-fabricados, esse tipo de ligação contribui para maior estabilidade lateral e melhor aproveitamento dos elementos estruturais.

Pesquisas acadêmicas no Brasil

Diversos trabalhos têm contribuído para o entendimento e modelagem das ligações semirrígidas em concreto pré-fabricado, entre eles:
• FERREIRA (1999): aprofundou estudos experimentais e analíticos sobre o comportamento de ligações viga–pilar, propondo modelos para caracterização da rigidez rotacional. Conforme pode ser visto em sua tese de doutorado (https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-08122017-100437/publico/Tese_Ferreira_MarceloA.pdf)

• KATAOKA (2007): contribuiu com pesquisas sobre a aplicação prática das ligações semirrígidas, destacando aspectos de projeto, detalhamento e desempenho em estruturas reais.

• MARIN (2009): desenvolveu análises voltadas para a modelagem numérica e para a avaliação da resposta momento–rotação de diferentes tipologias de ligações. (https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-03032010-082525/publico/2009ME_MarceloCuadradoMarin.pdf)

Esses autores demonstram que compreender e modelar corretamente as ligações semirrígidas é essencial para garantir a segurança, a durabilidade e a eficiência dos sistemas pré-fabricados.