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ProvaMetalicas Cap11 Parafusos (1)

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Parafusos e Barras Rosqueadas
O projeto de estruturas de aço envolve a especificação e o cálculo das ligações entre os diversos componentes (chapas, cantoneiras ”elementos de ligação”, solda, parafusos “meios de ligação”).
O projeto das ligações pode influir significativamente no custo da estrutura.
Os diversos componentes da ligação devem ser dimensionados ao ELU. 
A solda normalmente proporciona melhor continuidade entre as peças conectadas que os parafusos, mas exige mão de obra mais especializada. Devido a aspectos econômicos e práticos utiliza-se solda na fábrica e parafuso nos canteiros.
Classificação das ligações quanto a rotação relativa:
Ligações Rígidas(simula engaste): O ângulo entre os componentes que se interceptam permanece o mesmo após a estrutura ser carregada (transmissão integral de M, V e N)
Ligações Flexíveis: O ângulo entre os componentes estruturais que se interceptam varia consideravelmente (Transmissão integral V e N)
Ligações Semirrígidas: Comportamento intermediário entre a rígida e a flexível (Pouco utilizado) 
Os parafusos juntamente com as barras rosqueadas (chumbadores e tirantes) são os meios de ligação reconhecidos pela NBR 8800:2008.
As ligações rebitadas deixaram de ser utilizadas em virtude de sua baixa resistência mecânica.
Os parafusos são formados por três partes cabeça, fuste e rosca são identificados pelo seu diâmetro nominal
Parafusos estruturais – Parafusos comuns: Aço carbono comum –cabeça e porca quadrados ou hexágonos –instalação com chave manual comum sem controle de torque –emprego de arruela não obrigatório –Usado em ligações secundarias
Parafusos de alta resistência – aço carbono de alta resistência temperado – cabeça e porca hexagonais –especificação do aço anotada na cabeça –obrigatório o uso de arruela sob elemento que gira –instalação com controle de torque após aperto inicial –não aquecer e não soldar
Parafusos e Barras Rosqueadas 
Notas (1)Parafusos comuns, conforme especificação ASTM (2) Parafusos de alta resistência.conforme especificação ASTM. Disponiveis também com Resistencia a corrosão (AR-COR-345) (3) C=Carbono, T= Temperado
Transmissão de esforços
Corte e Contato: Ocorre quando a direção da forca é perpendicular ao eixo de parafuso a forca P é transferida de uma chapa para outra, através do corte do parafuso, desde que haja pressão e a parede do furo. A força P é considerada distribuída igualmente em todos os parafusos.
Atrito: Ligação semelhante a anterior com parafusos de alta resistência protendios com uma carga Tb no entanto não ocorre mais o contato das superfícies laterais do parafuso com as paredes dos furos. A forca P é transmitida de uma chapa para outra através da forca Mtb, onde M é o coeficiente do atrito entra duas chapas. A forca de atrito surge a parte da pressão entre as chapas que por sua vez é considerada igualmente distribuída por todos os parafusos da ligação. (parafuso tem que deslizar)
Tração: Ocorre quando a direção da força é paralela ao eixo do parafuso. Deve-se levar em conta o efeito de alavanca. (Parafuso não pode mexer)
Tração e Corte: Ligacoes que tem os parafusos solicitados simultaneamente por tração e corte. A força P, centrada na ligação parafusada é decomposta em suas componentes horizontal H que causa tração e vertical que causa corte.
Disposições Construtivas – Furação nas chapas (Por punção t<=d+3mm df=dp+3,5mm) (Por broca chapas + grossas DF=dpp+1,5mm)
Valor de “a” para bordas laminadas ou cortadas a maçaricos
d + 6 mm (d ≤ 19mm
d + 7 mm (19 ˂ d ≤ 26mm)
d + 9 mm (26 ˂ d ≤ 30mm)
d + 10 mm (30 ˂ d ≤ 36mm)
Valor de “a” para bordas cortadas om serra ou tesoura 1,75d
Espaçamentos Máximos
Utilizados para impedir a penetração de agua e sujeira, mas interfaces, dados em função de espessura t da chapa mais fina.
24 t (˂ 300 mm) para elementos pintados ou não sujeitos à corrosão;
14 t (˂ 180 mm) para elementos sujeitos a corrosão, executados com aço resistente a corrosão.
A distância máxima de um conector a borda é tomada igual ≤ 12 t, 150 mm
Tipos de Ruptura: O dimensionamento é feito no ELU com base nas modalidades de ruptura: colapso do conector, colapso por rasgamento da chapa ou ovalhação do furo e colapso por tração da chapa
Exemplo de Aplicação:
Observe a ligação apresentada na figura e relacione as verificações que devem ser feiras na mesma:
Aço echapas/Perfis USICIVIL 350
Aço Parafuso ASTM A 325
Distribuição Construtiva: ( Norma = 3x o diâmetro nominal do parafuso)
Distância entre os furos:
Considerar o menor valor 
Distância entre furos e a aba da cantoneira = ≥ 1,35db
1,35x20=27mm
76-30-6,35=39,65mm
Distancia dos furos às bordas
Para db= 	20mm 
		30mm > d+7
		30mm > 27 mm – ok
Comprometimento da ligação(item11.4.6 – o segundo – pag 48)
100mm ˂ 1270mm – se esse valor fosse maior que 1270 tem-se que majorar. Multiplicar por 1,25. 
Verificação no ELU
Cisalhamento no parafuso
Pressão de Contato “esmagamento”
Cantoneiras
Chapas de ligação (“Gusset”)
Verificação à Tração 
Cantoneiras: ESB(cap4) e RSE
Chapa de Ligação (Seção Whitmore): ESB (cap4) e RSE
Colapso por rasgamento
Cantoneiras: 
Chapa de Ligação

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