Dimensionamento de Ligações Soldadas em Estruturas de Aço

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA 
Departamento de Engenharia Civil 
CIV 353 – Estruturas Metálicas 
Dimensionamento de Ligações de Estruturas de Aço 
Capítulo 3 
Dimensionamento de Ligacões Soldadas 
Versão: 2021B 
 
3 
Dimensionamento de Ligações Soldadas 
 
Índice 
 
3.1 Considerações preliminares ........................................................................................... 3.1 
3.2 Processos e materiais de soldagem ........................................................................ 3.1 
3.2.1 Processos de soldagem........................................................................................... 3.1 
3.2.2 Eletrodos .................................................................................................................. 3.5 
3.3 Classificação das ligações soldadas ....................................................................... 3.5 
3.3.1 Classificação quanto ao tipo de junta ...................................................................... 3.5 
3.3.2 Classificação quanto ao tipo de solda ..................................................................... 3.7 
3.3.3 Classificação quanto à continuidade ....................................................................... 3.8 
3.3.4 Classificação quanto à posição de soldagem ......................................................... 3.8 
3.4 Simbologia de soldagem ......................................................................................... 3.10 
3.5 Disposições construtivas ........................................................................................ 3.13 
3.5.1 Soldas de entalhe .................................................................................................. 3.13 
3.5.2 Soldas de filete ...................................................................................................... 3.14 
3.6 Força resistente de cálculo das soldas ................................................................. 3.15 
3.7 Verificação dos elementos de ligação ................................................................... 3.18 
3.7.1 Elementos tracionados ............................................................................................. 3.18 
3.7.2 Elementos comprimidos ........................................................................................... 3.18 
3.7.3 Elementos submetidso a cisalhamento .................................................................... 3.19 
3.7.4 Colapso por rasgamento .......................................................................................... 3.19 
3.8 Ligações excêntricas ............................................................................................... 3.21 
3.8.1 Considerações preliminares .................................................................................. 3.21 
3.8.2 Ligações excêntricas por corte .............................................................................. 3.21 
3.8.3 Ligações excêntricas por flexão ............................................................................ 3.23 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. 1 
 
3 
Dimensionamento de Ligações Soldadas 
 
 
3.1 Considerações preliminares 
 
A soldagem é um processo de união localizada de materiais (metais ou não-metais), 
produzida por aquecimento das partes até uma temperatura adequada, com ou sem a 
utilização de pressão e/ou material de adição. 
 
A união promovida pela soldagem é baseada na ação de forças microscópicas 
(interatômicas e intermoleculares), que promovem a aproximação dos átomos e moléculas 
dos materiais a serem unidos, ou destes e de um material intermediário que é adicionado à 
junta, em distâncias suficientemente pequenas para a formação de ligações químicas 
(ligações metálicas e de Van der Waals). 
 
A soldagem é o processo de união de metais mais utilizado na indústria e, em particular, na 
fabricação de estruturas de aço. A soldagem é utilizada desde a fabricação de elementos 
construtivos simples como grades e esquadrias, até elementos estruturais de grande 
responsabilidade, como treliças, pórticos, vigas e pilares. 
 
O sucesso de uma ligação soldada está relacionado à observação dos seguintes critérios: 
a) a correta definição do tipo de solda em função do tipo de elementos a serem ligados; 
b) a adequada preparação das partes a serem ligadas; 
c) o emprego de mão-de-obra qualificada; 
d) o uso de materiais adequados, 
e) a realização de um adequado controle de qualidade; 
 
 
3.2 Processos e materiais de soldagem 
 
3.2.1 Processos de soldagem 
 
Existem dois grandes grupos de processos de soldagem: os processos de soldagem por 
pressão (ou por deformação) e os processos de soldagem por fusão. 
 
O primeiro processo que consiste em deformar as superfícies de contato, promovendo uma 
grande aproximação dos átomos (Figura 3.1). Nestes casos, as partes a serem ligadas podem 
ser aquecidas localmente a fim de facilitar a deformação das superfícies de contato. O 
segundo processo consiste na aplicação localizada de calor na região da junta, até a fusão 
 
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3. 2 
 
do metal-base e do metal de adição (metal da solda) (Figura 3.2). Como resultado da fusão, 
as superfícies entre as peças são eliminadas, os metais são solidificados e a solda é formada. 
 
 
Figura 3.1 – Processo de soldagem por pressão (ou por deformação). 
 
 
Figura 3.2 – Processo de soldagem por fusão. 
 
Portanto, o processo de soldagem é uma operação que tem por objetivo unir as peças 
metálicas e solda é o resultado desta operação. O material das peças que estão sendo 
soldadas é denominado metal- base. Nos processos de soldagem por fusão, normalmente 
um material adicional é utilizado para formação da solda, denominado metal da solda. 
Durante o processo de soldagem o metal da solda é fundido pela fonte de calor e misturado 
com um certa quantidade de metal-base também fundido, formando a chamada poça de 
fusão (Figura 3.3). 
 
Figura 3.3 – Metal-base, metal da solda e poça de fusão. 
 
Existem diversos tipos de processos de soldagem por fusão que podem ser classificados de 
acordo com o tipo de fonte de energia utilizada para fundir as peças. Dentre estes, os 
processos de soldagem que utilizam a energia elétrica são os de maior interesse para as 
estruturas de aço. Nestes casos, a fusão dos materiais é promovida pelo calor produzido por 
 
 
 
 
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3. 3 
 
um arco elétrico. Em função da tendência de reação do material fundido com a atmosfera, 
o que pode gerar impurezas na solda, a maioria os processos de soldagem por fusão requer 
a utilização de algum meio de proteção. 
 
Os processos de soldagem elétrica mais utilizados nas estruturas de aço são: 
 
a) Soldagem por arco elétrico com eletrodo revestido (SMAW - Shielded metal arc 
welding) 
 
Neste processo, o calor necessário para a fusão dos materiais é obtido pela formação de um 
arco elétrico entre o metal-base e o eletrodo revestido, formado por um metal compatível 
com o metal-base (Figura 3.4). Durante o processo de soldagem o revestimento é 
consumido juntamente com o eletrodo, transformando-se em gases inertes e em escória, 
impedindo que o material fundido entre em contato com a atmosfera. Se houver este 
contato, ocorrerão combinações químicas que tornarão asolda frágil e menos resistente à 
corrosão. 
 
É um processo manual no qual utiliza-se eletrodo de vareta, sendo o mais antigo, simples e 
versátil entre os processos de soldagem. 
 
 
Figura 3.4 – Soldagem por arco elétrico com eletrodo revestido. 
 
 
b) Soldagem por arco submerso (SAW - Submerged arc welding) 
 
É um processo automático ou semi-automático no qual forma-se um arco elétrico entre o 
metal-base e o eletrodo constituído por um fio metálico sem revestimento, submerso em 
um material granulado que funciona como isolante térmico e garante a proteção da solda 
(Figura 3.5). O material granulado funde-se parcialmente, formando uma camada de escória 
líquida que posteriormente se solidifica. 
 
 
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3. 4 
 
 
Figura 3.5 – Soldagem por arco submerso. 
 
O processo de soldagem por arco submerso pode ser automático ou semi-automático, com 
grande penetração e grande velocidade. 
 
c) Soldagem por arco elétrico com proteção gasosa (GMAW - Gas metal arc welding) 
 
É um processo automático ou semi-automático no qual forma-se um arco elétrico entre o 
metal-base e o eletrodo constituído por um arame metálico sem revestimento. A proteção 
da solda é feita pelo fluxo de um gás (CO2 ou mistura de gases) lançado pela tocha de 
soldagem (Figura 3.6). 
 
 
Figura 3.6 – Soldagem por arco elétrico com proteção gasosa. 
 
Este processo também é conhecido como MIG (Metal Inert Gas), quando se utilizam gases 
inertes, ou como MAG (Metal Active Gas), quando se utilizam gases ativos ou mistura de 
gases ativos e inertes. No caso em que utiliza-se eletrodo de tungstênio com um gás inerte, 
o processo recebe o nome de TIG (Tungsten Inert Gas) ou GTAW (Gas tungsten arc 
welding). 
 
Este processo pode ser utilizado em todas as posições de soldagem e permite um melhor 
controle visual. 
 
d) Soldagem por arco elétrico com fluxo no núcleo (FCAW - Flux cored arc welding) 
 
Trata-se de um processo semelhante ao arco elétrico com proteção gasosa (GMAW), no 
qual se utiliza um eletrodo tubular que contém o fluxo (semelhante ao do processo SAW) 
no seu interior (Figura 3.7). 
 
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3. 5 
 
 
É um processo automático ou semi-automático, também conhecido como processo de 
soldagem com arame tubular. 
 
 
Figura 3.7 – Soldagem por arco elétrico com fluxo no núcleo. 
 
3.2.2 Eletrodos 
 
Os eletrodos são varetas de aço carbono ou aços de baixa liga especificados de modo a 
apresentar resistência não inferior àquelas dos aços com os quais são aplicados. 
 
Os eletrodos mais utilizados em estruturas de aço, assim como os aços com os quais devem 
ser utilizados são apresentados na Tabela 3.1, onde fw é a resistência nominal à ruptura por 
tração do eletrodo. O eletrodo mais frequentemente utilizado em estruturas metálicas em 
geral é o E 70 XX. 
 
Tabela 3.1 - Tipos de eletrodos utilizados em estruturas metálicas 
Metal da solda fw 
(MPa) 
Aço do metal-base 
E 60 415 MR-250, ASTM-A36 
E 70 485 Os aços do grupo acima, mais: 
AR-290, AR-345, ASTM-A572 Grau50, 
AR-COR-345, ASTM-A242, ASTM-A588 
 
3.3 Classificação das ligações soldadas 
 
3.3.1 Classificação quanto ao tipo de junta 
Denomina-se junta a região onde duas ou mais peças são unidas por meio de soldas. 
 
Em função da posição relativa entre as peças a serem ligadas, definem-se os tipos de junta 
descritos a seguir: 
a) junta de topo (Figura 3.8.a); 
b) junta em T (Figura 3.8.b); 
c) junta de canto (Figura 3.8.c); 
d) junta com transpasse ou sobreposta (Figura 3.8.d); 
e) junta de borda (Figura 3.8.e); 
 
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3. 6 
 
 
As disposições construtivas do projeto de uma ligação podem exigir uma preparação das 
peças para soldagem. Esta preparação, que envolve a execução de cortes, sulcos na 
superfície da(s) peça(s) ou conformação especial da junta, define o espaço que conterá a 
solda e recebe o nome de chanfro. Os tipos de chanfros mais comuns em juntas de topo são 
mostrados na Figura 3.9. 
 
O tipo de chanfro a ser utilizado em uma determinada condição de soldagem deve ser 
escolhido em função do processo de soldagem, dimensões e espessura das peças a serem 
ligadas, maior ou menor facilidade de deslocá-las e ter acesso à região da junta, custo de 
preparação do chanfro, etc. Juntas sem chanfro normalmente são utilizadas somente para 
união de peças de pequena espessura, onde as condições de soldagem permitem obter a 
penetração desejada. 
 
 
 
a) 
b) 
 
c) 
 
 
d) 
 
e) 
Figura 3.8 – Tipos de junta: a) junta de topo; b) junta em T; c) junta de canto; 
d) junta com transpasse ou sobreposta; e) junta de borda. 
 
 
a) sem chanfro b) em V c) em bisel 
 
d) em duplo V e) em duplo bisel f) em U 
 
g) em J h) em duplo J i) em duplo U 
Figura 3.9 – Tipos de chanfro comuns em juntas de topo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.3.2 Classificação quanto ao tipo de solda 
 
De acordo com a posição do metal da solda em relação ao metal-base, os tipos de solda são 
definidos como: 
a) solda de entalhe (Figura 3.10.a e b); 
b) solda de filete (Figura 3.10.c); 
c) solda de tampão (Figura 3.10.d e e). 
 
Nas soldas de entalhe, o metal da solda é disposto entre as peças metálicas, com ou sem a 
execução de chanfros, cujas formas foram apresentadas na Figura 3.9. A solda de entalhe 
pode ser de penetração total (Figura 3.10.a), se alcançar toda a espessura das peças a serem 
ligadas, ou parcial (Figura 3.10.b), se abranger somente uma parte da espessura das peças 
a serem ligadas. 
 
Nas soldas de filete, o metal da solda é disposto nas faces laterais das peças a serem ligadas 
(Figura 3.10.c). 
 
Nas soldas de tampão, o metal da solda é depositado em furos circulares (Figura 3.10.d) ou 
alongados (Figura 3.10.e), executados em uma das peças a serem ligadas. 
 
 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
d) 
 
e) 
Figura 3.10 – Tipos de solda: a) solda de entalhe de penetração parcial; b) solda de entalhe de penetração 
total; c) solda de filete; d) solda de tampão com furo circular; e) solda de tampão com furos alongados. 
 
 
 
 
 
 
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3.3.3 Classificação quanto à continuidade 
 
De acordo com a continuidade as soldas são definidas como: 
a) solda contínua (Figura 3.11.a); 
b) solda intermitente (Figura 3.11.b); 
c) solda ponteada (Figura 3.11.c). 
 
As soldas contínuas e as soldas intermitentes são utilizadas para fins estruturais, sendo que 
as contínuas não apresentam interrupção ao longo de sua extensão (Figura 3.11.a), enquanto 
que as intermitentes são dispostas em intervalos regulares (Figura 3.11.b). As soldas 
ponteadas (Figura 3.11.c) não são utilizadas para fins estruturais e têm a finalidade de 
manter as peças a serem ligadas alinhadas até a aplicação da solda definitiva. 
 
 
 
 
a) b) c) 
Figura 3.11 – Tipos de solda quanto à continuidade: a) solda contínua; 
b) solda intermitente; c) solda ponteada.3.3.4 Classificação quanto à posição de soldagem 
 
De acordo com a posição da soldagem as soldas são classificadas como: 
a) solda plana (Figura 3.12.a); 
b) solda horizontal (Figura 3.12.b); 
c) solda vertical (Figura 3.12.c); 
d) solda de sobrecabeça (Figura 3.12.d). 
 
A solda plana (Figura 3.12.a) é a mais simples de se executar, a de menor custo e a que 
produz melhores resultados. Por esses motivos, a solda plana é a preferida nos trabalhos de 
fábrica, quando é possível posicionar as peças a serem ligadas de forma adequada. A solda 
horizontal (Figura 3.12.b) e vertical (Figura 3.12.c) são empregadas tanto em trabalhos de 
fábrica, como de campo. A solda de sobrecabeça (Figura 3.12.d) é a mais difícil de se 
executar, sendo reservada a casos onde não existe outra alternativa de soldagem. A solda 
de sobrecabeça é mais susceptível a defeitos e requer mão-de-obra de maior qualificação. 
 
 
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3. 9 
 
Na Figura 3.13 apresenta-se uma escala de custos crescente entre os tipos de solda de acordo 
com a posição de soldagem. 
 
 
 
a) b) 
 
 
c) d) 
Figura 3.12 – Tipos de solda quanto à posição de soldagem: a) solda plana; b) solda horizontal; 
c) solda vertical; d) solda de sobrecabeça. 
 
 
Figura 3.13 – Escala de custos crescente entre os tipos de solda de acordo com a posição de soldagem. 
 
 
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3.4 Simbologia de soldagem 
 
A apresentação da solda nos desenhos de projeto ou de fabricação requer uma convenção 
de símbolos que possibilite a descrição de suas características (tamanho, comprimento, tipo, 
etc.). Para isto utiliza-se a simbologia da AWS (American Welding Society), definida pela 
norma AWS A2.4, que consiste de uma série de símbolos, sinais e números, dispostos de 
uma forma ordenada, de maneira a fornecer as informações sobre uma determinada solda 
e/ou operação de soldagem. A simbologia da AWS é composta pelos seguintes elementos: 
a) linha horizontal de referência; 
b) seta; 
c) símbolo básico da solda; 
d) dimensões e outros dados; 
e) símbolos suplementares. 
 
Na Figura 3.14 mostra-se a localização dos elementos na simbologia de soldagem da AWS. 
O símbolo básico indica o tipo de solda e representa esquematicamente a seção transversal 
da solda a que se refere. Na Figura 3.15 apresentam-se os símbolos básicos mais comuns 
previstos na AWS A2.4. Se o símbolo básico é colocado sob a linha de referência, a solda 
deve ser executada do lado indicado pela seta. Se o símbolo básico é representado sobre a 
linha de referência, a solda deve ser executada do lado oposto ao indicado pela seta. A 
simbologia da AWS também permite utilizar mais de um símbolo básico de um ou dois 
lados da linha de referência, conforme o tipo de solda pretendido. 
 
Quando necessário, os símbolos suplementares são indicados em posições específicas da 
simbologia de soldagem. Na Figura 3.16 apresentam-se os símbolos suplementares mais 
comuns previstos na AWS A2.4. 
 
símbolo básico
da solda
lado da seta
lado oposto
S (E)especificação
da solda
L - P 
comprimento da solda
passo da solda (espaçamento de
centro a centro)
seta (o lado para o qual se aponta é 
o lado de execução do trabalho)
garganta efetiva
profundidade
soldagem no campo
soldagem em todo o contorno
linha de referência
cauda
de ambos
os lados
R
F
A
abertura da raiz ousímbolo do acabamento
profundidade da solda de tampão
ângulo do entalhe
de preparação
 
Figura 3.14 – Localização dos elementos na simbologia de soldagem da AWS. 
 
 
 
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3. 11 
 
 
Figura 3.15 – Símbolos básicos de solda segundo a AWS 
 
 
 
Figura 3.16 – Símbolos suplementares de solda segundo a AWS 
 
Na utilização da simbologia AWS deve-se atentar para os seguintes detalhes: 
- a dimensão, o símbolo da solda, o comprimento e o passo são sempre fornecidos nesta 
ordem sobre a linha de referência, da esquerda para a direita; 
- a perna perpendicular do símbolo da solda deve estar sempre à esquerda; 
- as soldas de ambos os lados têm o mesmo tipo e dimensões, exceto quando anotado. 
 
Nas Figura 3.17 e Figura 3.18 apresentam-se alguns exemplos de soldas e suas respectivas 
simbologias. 
 
 
 
(a) (b) 
Figura 3.17 – Exemplos de soldas e respectivas simbologias 
 
 
 
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3. 12 
 
 
Figura 3.18 – Exemplos de soldas de entalhe e as respectivas simbologias. 
 
 
 
 
 
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3. 13 
 
3.5 Disposições construtivas 
 
3.5.1 Soldas de entalhe 
 
As soldas de entalhe são utilizadas quando se deseja obter uma ligação na qual um elemento 
tenha continuidade total ou parcial com a superfície do outro elemento ou quando, por 
questões construtivas, a solda de filete não puder ser empregada. Para que isto ocorra é 
necessário que uma ou ambas as peças a serem ligadas sejam chanfradas (exceto peças de 
pequenas espessura - 6,3mm t  ). 
 
A área efetiva de uma solda de entalhe (Aw) deve ser calculada como o produto do 
comprimento efetivo da solda pela espessura da garganta efetiva: 
 
 ew wA l t 
onde: 
lw comprimento efetivo da solda; 
te espessura da garganta efetiva. 
 
A área efetiva do metal-base (AMB) corresponde ao produto do comprimento da solda pela 
espessura do metal-base menos espesso da ligação: 
 
 MB wA l t 
onde: 
lw comprimento efetivo da solda; 
t espessura do metal-base menos espesso da ligação. 
 
Na Figura 3.19 são indicadas as áreas de cálculo para uma solda de entalhe de penetração 
total. 
 
Figura 3.19 – Áreas de cálculo em uma solda de entalhe de penetração total. 
 
Na Tabela 3.2 apresenta-se a espessura mínima da garganta efetiva para soldas de 
penetração parcial. A dimensão da solda deve ser estabelecida em função da parte mais 
espessa a ser soldada, exceto que tal dimensão não necessita ultrapassar a espessura da parte 
menos espessa, desde que seja obtida a força resistente de cálculo necessária. Para essa 
 
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3. 14 
 
exceção e para que se obtenha uma solda de boa qualidade, devem ser tomados cuidados 
especiais usando-se preaquecimento. Não podem ser usadas soldas de penetração parcial 
em emendas de peças fletidas. 
 
Tabela 3.2 - Espessura mínima da garganta efetiva de uma solda de penetração parcial. 
Menor espessura do 
metal-base na junta 
(mm) 
Espessura mínima 
da garganta efetiva 
(mm) 
Abaixo de 6,35 e até 6,35 3 
Acima de 6,35 até 12,5 5 
Acima de 12,5 até 19 6 
Acima de 19 até 37,5 8 
Acima de 37,5 até 57 10 
Acima de 57 até 152 13 
Acima de 152 16 
 
3.5.2 Soldas de filete 
 
A seção transversal teórica de uma solda de filete é o maior triângulo que pode ser inscrito 
na seção transversal do filete, conforme mostrado na Figura 3.20. A perna(dw) é o menor 
dos dois lados do maior triângulo que pode ser inscrito na seção da solda, situados nas faces 
de fusão. Geralmente os filetes apresentam lados iguais e sua dimensão nominal é 
caracterizada pela perna (dw). A garganta efetiva (tw) é a menor distância medida da raiz à 
face plana teórica da solda e a raiz da solda é a interseção das faces de fusão. 
 
 
Figura 3.20 – Filete de solda com indicação da seção transvesal real e teórica. 
 
A área efetiva de uma solda de filete (Aw) deve ser calculada como o produto do 
comprimento efetivo da solda pela espessura da garganta efetiva: 
 
 w w wA l t 
onde: 
lw comprimento efetivo da solda; 
tw espessura da garganta efetiva do filete (menor distância medida da raiz do filete à 
 face plana teórica da solda), conforme Figura 3.20. 
 
w
w0,707 
2
w
d
t d  
 
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3. 15 
 
Na Figura 3.21 são mostradas as áreas de cálculo para uma solda de filete. 
 
 
Figura 3.21 – Áreas de cálculo em uma solda de filete. 
 
 
O comprimento efetivo de uma solda de filete (lw) deve ser igual ao comprimento total da 
solda de dimensão uniforme, incluindo os retornos nas extremidades. 
 
Na Tabela 3.3 apresenta-se o tamanho mínimo da perna de uma solda de filete, dado em 
função da parte menos espessa a ser soldada. 
 
 
Tabela 3.3 - Tamanho mínimo da perna de uma solda de filete 
Menor espessura do 
metal-base na junta 
(mm) 
Tamanho mínimo da perna 
da solda de filete (dw) 
(mm) 
Abaixo de 6,35 e até 6,35 3 
Acima de 6,35 até 12,5 5 
Acima de 12,5 até 19 6 
Acima de 19 8 
 
 
3.6 Força resistente de cálculo das soldas 
 
A força resistente de cálculo das soldas depende do tipo de solda, do tipo de solicitação e 
da orientação desta solicitação em relação à solda. 
 
Na Figura 3.22 apresentam-se as possibilidades de orientação da solicitação em soldas de 
entalhe. 
 
 
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3. 16 
 
 
a) b) c) 
Figura 3.22 – Orientação da solicitação em soldas de entalhe: a) paralela ao eixo da solda; b) normal à 
seção efetiva da solda; c) cisalhante em relação à seção efetiva. 
 
Para as soldas de entalhe deve-se verificar a ruptura da área efetiva do metal da solda (Aw) 
e o escoamento da área efetiva do metal-base (AMB), nos dois elementos conectados. 
 
No caso de soldas de entalhe de penetração total, a área efetiva do metal-base (AMB) é igual 
nos dois elementos conectados e também é igual à área efetiva do metal da solda (Aw). 
Como o metal da solda sempre possui uma resistência à ruptura bastante superior à 
resistência ao escoamento do metal-base, basta verificar a resistência ao escoamento do 
metal-base por tensões normais e de cisalhamento. 
 
Para efeitos de verificação das soldas de filete, os esforços solicitantes em qualquer direção 
no plano perpendicular ao eixo longitudinal da solda são considerados como esforços 
cisalhantes (Figura 3.23). 
 
 
Figura 3.23 – Orientação da solicitação em soldas de filete: cisalhamento na seção efetiva. 
 
No caso de soldas de filete, não é necessário considerar os esforços solicitantes de tração 
ou compressão atuando na direção paralela ao eixo longitudinal da solda. Estes esforços 
ocorrem em soldas de filete que unem as partes componentes de perfis soldados submetidos 
a momento fletor. No entanto, devem ser consideradas a as tensões de cisalhamento 
causadas pelas forças cortantes e os efeitos locais. 
 
Para determinar a força resistente em soldas de filete é preciso verificar o metal-base nos 
elementos de ligação como enrijecedores, chapas de ligação, cantoneiras, consolos e todas 
as partes das peças ligadas, afetadas localmente pela ligação, conforme será mostrado no 
item 3.7. 
 
 
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3. 17 
 
 
A força resistente de cálculo (Fw,Rd) para os diversos tipos de solda são indicados na 
Tabela 3.4, conforme prescrito na ABNT NBR 8800:2008, onde Aw é a área efetiva da 
solda, AMB é a área do metal-base, fy é a menor resistência ao escoamento entre os metais-
base da junta e fw é a resistência mínima à tração do metal da solda. 
 
 
Tabela 3.4 - Força resistente de cálculo de soldas (ABNT NBR 8800:2008). 
 
 
 
 
 
 
 
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3. 18 
 
3.7 Verificação dos elementos de ligação 
 
Os elementos que compõem uma ligação devem ser verificados em função do tipo de 
solicitação que neles atuam, conforme descrito a seguir. 
 
3.7.1 Elementos tracionados 
 
A força de tração resistente de cálculo de elementos de ligação tracionados deve ser o menor 
valor obtido, conforme segue: 
 
a) para o estado-limite último de escoamento: 
 
a1
 = 
y g
Rd
f A
F

 
b) para o estado-limite último de ruptura: 
 
a2
 = u eRd
f A
F

 
onde: 
Ae área líquida efetiva definida para barras tracionadas, sendo que para chapas de 
 emendas parafusadas deve-se observar ainda: 
 
n g= 0,85eA A A 
 
3.7.2 Elementos comprimidos 
 
A força de compressão resitente de cálculo de elementos de ligação comprimidos deve ser 
o menor valor obtido, conforme segue: 
 
a) para o estado-limite último de escoamento, aplicável quando KL/r ≤ 25: 
 
a1
 = 
y g
Rd
f A
F

 
 
b) para o estado-limite último de flambagem, aplicável quando KL/r > 25, devem ser usadas 
as prescrições aplicáveis a barras comprimidas. 
 
 
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3. 19 
 
3.7.3 Elementos submetidso a cisalhamento 
 
A força cortante resistente de cálculo de elementos de ligação submetidos a cisalhamento 
deve ser o menor valor obtido, conforme segue: 
 
a) para o estado-limite último de escoamento: 
 
a1
0,60
 = 
y g
Rd
f A
F

 
b) para o estado-limite último de ruptura: 
 
a2
0,60
 = u nvRd
f A
F

 
onde: 
Anv área líquida sujeita a cisalhamento. 
 
3.7.4 Colapso por rasgamento 
 
Para o estado-limite de colapso por rasgamento, a força resistente é determinada pela soma 
das forças resistentes ao cisalhamento de uma ou mais linhas de falha e à tração em um 
segmento perpendicular. 
 
O colapso por rasgamento deve ser verificado em ligações em extremidades de vigas com 
a mesa recortada para encaixe e em situações similares, tais como em barras tracionadas e 
chapas de nó. Algumas situações típicas são mostradas na Figura 3.24. 
 
 
Figura 3.24 – Situações típicas para as quais deve ser verficado o colapso por rasgamento. 
 
 
A força resistente de cálculo ao colapso por rasgamento é dada por: 
 
r,Rd u nv ts u nt y gv ts u nt
a2 a2
1 1
(0,60 ) (0,60 )F f A C f A f A C f A   
 
 
 
 
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3. 20 
 
onde: 
Agv área bruta sujeita a cisalhamento; 
Anv área líquida sujeita a cisalhamento; 
Ant área líquida sujeita à tração; 
Cts é igual a 1,0 quando a tensão de tração na árealíquida for uniforme, e igual a 0,5 
 quando for não-uniforme. Algumas situações típicas para determinação de Cts são 
 mostradas na Figura 3.25 e Figura 3.26. 
 
 
 
Figura 3.25 – Situações típicas nas quais Cts = 1,0. 
 
 
Figura 3.26 – Situação típica na qual Cts = 0,5. 
 
 
 
 
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3. 21 
 
3.8 Ligações excêntricas 
 
3.8.1 Considerações preliminares 
 
Consideram-se dois tipos de ligações excêntricas soldadas: 
a) Ligação excêntrica por corte (Figura 3.27.a); 
b) Ligação excêntrica por flexão(Figura 3.27.b). 
 
F F
a) b)
 
Figura 3.27 – Ligações excêntricas soldadas: 
a) Ligação excêntrica por corte; b) Ligação excêntrica por flexão. 
 
3.8.2 Ligações excêntricas por corte 
 
São ligações em que a linha de ação da carga atuante está contida no plano da solda de 
filete e não passa pelo centro de gravidade da solda. Neste tipo de ligação excêntrica a solda 
deve resisitir a esforços de cisalhamento causado pela força (F) e pelo momento torsor (Mt) 
oriundo da excentricidade (e) . 
 
Na Figura 3.28 apresenta-se uma ligação excêntrica por corte. 
 
CG
y
x
CG
e
F
Fx
Fy
CG
y
x
CG
Mt=F.e
Fx
Fy
..
.
 
Figura 3.28 – Ligação excêntrica soldada por corte 
 
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3. 22 
 
A taxa de esforço devido ao cisalhamento (fv’) é constante ao longo de todo o cordão e dada 
por: 
wl
F
f
 
 
 v 

 
As componentes x e y da taxa de esforço (fv’) são dadas por: 
 x
 vx
w
F
f
l

 
y 
 vy
w
F
f
l

 
 
O momento Mt (Figura 3.29) gera esforços adicionais de cisalhamento na solda. A taxa de 
esforço devido ao momento torsor na solda, por unidade de comprimento (fv”), em um ponto 
qualquer “i”, situado a uma distância ri do centro geométrico da solda é dado por: 
 
i
p
t r
I
M
f v 

 
onde: 
Ip Momento polar de inércia da solda em relação ao seu centro geométrico; 
ri Distância do centro geométrico ao ponto da solda em consideração; 
Mt Momento torsor aplicado 
 eFM t  
 
xCG Mt
b
i
h
i
F"v
F" vy
x
y
y
x
F" vx.
.. .
..
..
.
.
r
 
Figura 3.29 – Distribuição de esforços na solda decorrente do momento torsor 
em uma ligação excêntrica por corte. 
 
As componentes x e y da taxa de esforço fv” são expressas por: 
y
I
M
f
p
t vx

 
x
I
M
f
p
t vy

 
A taxa de esforço final na solda (fv) é dada pela soma vetorial nos eixos x e y: 
   2 vy vy
2 
 vx
 
 vx v 

 fffff 
 
As propriedades mecânicas dos cordões de solda são apresentadas no Anexo A. 
 
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3. 23 
 
3.8.3 Ligações excêntricas por flexão 
 
São ligações em que a linha de ação da carga não passa pelo centro de gravidade da solda 
e está fora do plano da ligação (Figura 3.30). 
h
f vx f vy
F
Fx
Fy
Fy
Fxx
y
Mo = F e
.
.
e
CG
 
Figura 3.30 – Ligação excêntrica por flexão 
 
A taxa de esforço devido ao esforço cortante (fv’)é constante ao longo de todo o cordão e 
dada por: 
wl
F
f
 
 
 v 

 
As componentes x e y da taxa de esforço(fv’) são dadas por: 
 x
 vx
w
F
f
l

 
y 
 vy
w
F
f
l

 
O momento fletor Mo (Figura 3.30) gera esforços adicionais de cisalhamento na solda. A 
taxa de esforço devido ao momento fletor na solda, por unidade de comprimento, em um 
ponto qualquer “i”, situado a uma distância ci do eixo neutro da seção da solda é dado por: 
 
W
M
f o
 
 vx 
onde: 
W módulo resistente à flexão do cordão de solda; 
M0 momento fletor aplicado 
 eFM o  
 
As propriedades mecânicas dos cordões de solda são apresentadas no Anexo A. 
 
A taxa de esforço final na solda (fv) é dada pela soma vetorial nos eixos x e y: 
   2' vy
2''
 vx
'
 vx v ffff 