Ligações Parafusadas - IME

SEÇÃO DE ENSINO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAÇÃO E CONSTRUÇÃO 

ESTRUTURAS METÁLICAS Á 

LIGAÇÕES PARAFUSADAS (NBR 8800/2008) 

Maj Moniz de Aragão 

1. Resistência dos parafusos pág 06 

22. Área bruta e área efetiva à tração 09 

3. Resistência de cálculo à tração 09 

4. Resistência de cálculo à força cortante 17 

5. Interação de tração com cisalhamento 18 

6. Resistência à pressão p de contato em furos 19 

7. Espaçamento entre furos e entre furo e borda 36 

8. Resistência de cálculo em ligações por atrito 40 

9. Colapso por rasgamento 43 

1

LIGAÇÕES PARAFUSADAS 

Vantagens 

Desvantagens 

Permitem montagens mais rápidas e de inspeção fácil; 

Permitem desmontagens para alteração e reparo; 

Economia de energia; 

Menor MDO (não qualificada); 

Boa resposta à fadiga; 

Áreas líquidas reforço 

Necessidade de pré-montagem 

Dificuldade para modificações 

2


Descrição GGeral dos Parafusos: f 

Parafuso Sextavado 

rosca parcial 

Parafuso Sextavado 

rosca inteira 

Arruela Porca 

3


Descrição Geral dos Parafusos: 

Cabeça 

Fuste Fust (Ø nominal) nominal) 

nexão 

pega/co 

RRosca 

~ 0,85 Ø nom 

4

PARAFUSOS ASTM A-325 

5


Resistência dos Parafusos 


RResistência i ê i ddos PParafusos f 

6

Cálculo do Parafuso 

Resistências de cálculo – NBR 8800:2008 

Força resistente de cálculo de parafusos 

f 

d 

 

Aço estrutural estrutural, pinos e 

parafusos (a) Combinações Escoamento e 

Ruptura 

f 

Instabilidade 

k 

( 

( a2) 

a1) 

 

NNormais i 110 1,10 135 1,35 

m 

f fd - resistência de cálculo ou projeto 

f k - resistência característica 

m - coeficiente de ponderação 

Especiais ou de 

construção 

1,10 1,35 

Excepcionais 1,00 1,15 

Tabela 3 – NBR 8800 

7


Classificação quanto à solicitação: 

8

LIGAÇÕES Ç PARAFUSADAS 

item 6.3 - NBR 8800:2008 

Área bruta e efetiva para tração: 

A Abe = 075 0,75 A Ab A 

d b – diâmetro nominal (externo) do parafuso 

Força resistente de cálculo à tração: 

b 

A 

 

d 

4 

be ub 

t t, R R 

d d 

a2 

F 

f 

2 

b 

9


EExemplo l dde verificações: ifi õ li ligação ã rígida í id pilar-viga il i 

Ref: “ANÁLISE DO COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DE LIGAÇÕES PARAFUSADAS VIGA-PILAR COM CHAPA DE TOPO 

ESTENDIDA”, YURI IVAN MAGGI, Tese de Doutorado, USP - São Carlos. 

10


Colapso por tração: 

“efeito alavanca”: 

11


CColapso l por ttração ã nos parafusos: f 

“efeito efeito alavanca 

alavanca” 

ruptura p do pparafuso x espessura p da mesa 

12

EFEITO ALAVANCA 

NBR 8800:2008 item 6.3.5 

a 


Figura 17 – NBR 8800 

b 

13

EFEITO ALAVANCA 

NBR 8800:2008 item 6.3.5 

Na determinação das espessuras 

t 1 e t 2 das partes ligadas: 

MMomento t resistente i t t plástico lá ti 

Z f y 

Momento resistente elástico 

W f y 

ou... 

Na determinação dos parafusos: 

F , 0 0, 

67 F , 

t 

Rd 

t 

Rd 

F t t, 

R 0 , 75 F 

d 

t t, 

R d 

14


Ligações de cisalhamento 

Ligações por contato: Ligações por atrito: 

15


Ligações por contato: 

16


Resistência de Cálculo devido ao corte do parafuso 

Item 6.3.3.2 – NBR 8800 

R 

d 

 

0, 

4 

0, 

5 

A Ab 

f 

 

A 

a 2 

a2 

ub 

b fub 

f 

 

parafusos A307, barras rosqueadas e parafusos 

A325N (corte na rosca) 

A325X (corte no fuste) 

17


Interação de Tração com Cisalhamento 

Item 6.3.3.4 – NBR 8800 

Tração ç com Cisalhamento: 

18


Resistência à pressão de contato em furos (item 6.3.3.3) 

Pressão de contato na parede de um furo (longitudinal ao carregamento): 

A resistência de cálculo à pressão de contato 

na parede p de um furo, , já j levando em conta a 

resistência ao rasgamento entre dois furos 

consecutivos ou entre um furo extremo e a 

borda borda, é dada por: 

esmagamento 

rasgamento 

 

é a distância livre, na direção da força, entre a borda do furo e a 

f 

borda do furo adjacente ou a borda da parte ligada; 

d b é o diâmetro do parafuso; 

t 

é a espessura da parte ligada. 

19

Furação para parafusos 


Tab. 12 – NBR 8800 

20 

R-8800:2007 

ABNT NBR

Limitações relativas ao emprego de furos alargados ou alongados 


Tab. 13 – NBR 8800 

21 

R-8800:2007 

ABNT NBR

Verificação na chapa devido à presença de furos 

22

Verificação na chapa devido à presença de furos 

Ref: “Análise numérica de ligações parafusadas em chapas finas e em perfis formados a frio”, Rezende, P. G.; Neto, J. M.; Malite M., 

Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, Londrina, v. 27, n. 1, p. 23-37, jan./jun. 2006 23


Ligações por atrito: 

Ref: Apresentação Comercial do Fabricante “Parafusos Ciser”, Valdecir Furtado, 2007. 24

LIGAÇÕES PARAFUSADAS POR ATRITO 

Aperto do parafuso (item 6.7.4) 

- método da rotação da porca; 

- chave calibrada 

- indicador direto de tração 

- parafusos com controle de tração 

25


Aperto do parafuso (item 6.7.4) 

26


Técnicas de aparafusamento 

Chave de torque calibradora 

(T (Torquímetro í t – estalo/sinal/relógio) 

t l / i l/ ló i ) 

- As chaves devem ser calibradas pelo menos 

uma vez por dia de trabalho para cada diâmetro 

de parafuso a instalar; 

27


Arruela com indicador de carga (DTI) 

28


Arruela com indicador de carga 

29 

g.com/ 

edbolting 

w.applie 

ttp://www 

Ref: ht



Para parafusos não revestidos 

e quando o DTI está 

instalado sob a cabeça do 

parafuso pa a uso e eapocaé a porca é ggirada ada 

para apertar, certifique-se que 

o gabarito de 00,015 015” não vai 

entrar pelo menos em metade 

ddas llacunas dda arruela. l 

Isso significa que a 

diferença DTI residual é menor 

que uma folga de 0,015”. 

Ref: http://www.appliedbolting.com/pdf/chin_instruction.pdf 

30



31 

g.com/ 

edbolting 

w.applie 

ttp://www 

Ref: ht



Ref: http://www.appliedbolting.com/pdf/chin_instruction.pdf 

32



http://www.turnasure.com/3d-demo.html 

33


PParafuso f com controle t l de d tensão t ã 

Conjunto ASTM A 325 TC 

com Controlador de Tensão 

Estágios do aperto 

Ref: Apresentação Comercial do Fabricante “Parafusos Ciser”, Valdecir Furtado, 2007. 34


Ligações por atrito: 

Parafusos de alta resistência 

Coeficiente de atrito em função da superfície de contato 

As exigências de ligação por contato tem que satisfeitas 

Verificação da “Resistência Resistência ao Deslizamento” 

Deslizamento 

35


Resistência ao Deslizamento - item 6.3.4 

Nas ligações com furos padrão e furos com alongamentos transversais à direção 

da força aplicada: 

Coef. de atrito 

F 

O deslizamento constitui 

Estado Limite de Serviço (E.L.S.) 

fator de furo 

Redução da força de protensão 

pela força de tração solicitante 

Força ç de protensão p mínima do pparafuso 

característica no parafuso 

número de planos de deslizamento 36



37



Nas ligações com furos com alongamentos paralelos à direção da força aplicada: 

Coeficiente de ponderação da resistência: 

= 1,2 (comb. normais, especiais ou de 

construção) 

=1,0 (comb. excepcionais) 

F 

o deslizamento constitui 

Estado Limite Último (E.L.U.) 

Redução edução da força o ça de pprotensão ote são 

pela força de tração solicitante 

de cálculo no parafuso 

38


Força de Protenção Mínima em parafusos f ASTM S 

Tabela 15 – NBR 8800 - F Tb 

0 70A 

f 

A 70 , 0 

be u f 

39


Espaçamento entre furos (itens 6.3.9 e 6.3.10) 

Espaçamento mínimo entre furos: 3d 

EEspaçamento t máximo á i entre t parafusos: f 

d 

a) em elementos pintados ou não sujeitos à corrosão, o espaçamento não pode 

exceder 24 vezes a espessura da parte ligada menos espessa, nem 300 mm; 

b) para elementos sujeitos à corrosão atmosférica, executados com aços 

resistentes à corrosão, não pintados, o espaçamento não pode exceder 14 vezes 

a espessura da parte ligada menos espessa, nem 180 mm. 40 

 

3d


Espaçamento mínimo furo-borda (item 6.3.11) 

41


Espaçamento máximo furo-borda (item 6.3.12) 

6.3.12 Distância máxima de um parafuso ou barra rosqueada às 

bordas 

A distância do centro do parafuso mais próximo até essa borda não 

pode exceder 12 vezes a espessura da parte ligada considerada 

considerada, 

nem 150 mm. 

12 t 

 

150mm 

42

Elementos de ligações (Item 6.5) 

C Colapso por Rasgamento ( (Item 6.5.6) ) 

Estado Limite de Colapso por Rasgamento: 

cisalhamento de uma ou mais 

tração de um 

linhas de falha 

segmento perpendicular 

Fig. 18-a NBR 8800 – Situações típicas nas quais deve ser verificado o estado-limite de 

colapso por rasgamento em ligações parafusadas 

43



Estado Limite de Colapso por Rasgamento: 

Fig. 18 NBR 8800 – Situações típicas nas quais deve ser verificado o estado-limite de 

colapso por rasgamento em ligações soldadas 

44



Força resistente de cálculo ao colapso por rasgamento: 

é o coeficiente de redução da área líquida. 

45

Elementos de ligações (item 6.5) 

Colapso por rasgamento (item 6.5.6) 

n d 3, 

5 mm mm 

A t 

3 5 

b 

An b 

(2,5 no exemplo 

da figura) 

2 mm + 1,5 mm 

(furo padrão) 

46


Colapso por Rasgamento (Item 6.5.6) 

-coeficiente f de redução da área líquida: 

=1,0 Tensão de tração na área líquida uniforme: 

=0,5 Tensão de tração na área líquida NÃO-uniforme: 

47


EXERCÍCIOS Í 

1. Dimensionar a ligação parafusada entre duas chapas com b=400mm e 

t=12,5mm de aço AR-345 solicitadas com Q=550kN de tração. Usar 

parafusos A-325 A 325 d=3/4” d 3/4 em corte simples. Dimensionar uma ligação “por por 

contato” e outra “por atrito”. 

b 

F 

... t 

Ref: Notas de Aula Prof. Jorge Hiijar, 2005. 48 

F


EXERCÍCIOS Í 

2. Verificar se a ligação parafusada abaixo é satisfatória se considerada: 

a) “por contato”; 

b) “por atrito”. 

G=100kN 8 parafusos d=3/4” A325 

Q=300kN Q 300kN 

3 

Considere: 

4 

• Roscas no plano de corte; 

F 

• Efeito de alavanca desprezível; 

• Chapas p espessas p sem risco de esmagamento g ppelo p parafuso; ; 

• Não verificar a pressão de contato; 

• Furos-padrão. 

49


EXERCÍCIOS 

3. Determinar o diâmetro dos parafusos para a ligação apresentada abaixo: 

parafusos A325 

F=100kN 

60 

Considere: 

• Ligação por atrito; 

60 

• Sem rosca no plano de corte; 

• Furos padrão; 

• A chapa de ligação não governa a ligação 

y 

100 100 

F 

x 

50


EXERCÍCIOS 

Observações sobre ligações de cisalhamento excêntrico: 

J 

T 

 

J 

O 

2 

dA 

 

F 

T T T 

dA dA 

 

2 

J r 

F 

x 

T 

y Tx 

F 2 y 2 

r r 

 

2 

 

51


EXERCÍCIOS 

Ref: “Curso Básico de Estruturas de Aço”, Péricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994. 52

Ligações Parafusadas - IME

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