Exercícios sobre rebites

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2 ‐ Rebites 
 
Introdução 
Um rebite compõe‐se de um corpo em forma de eixo cilíndrico e de uma cabeça. A cabeça 
pode  ter  vários  formatos. Os  rebites  são  peças  fabricadas  em  aço,  alumínio,  cobre  ou 
latão. Unem  rigidamente  telas  ou  chapas,  principalmente,  em  estruturas metálicas,  de 
reservatórios, caldeiras, máquinas, navios, aviões, veículos de transporte e treliças. 
 
A fixação das pontas da lona de fricção do disco de embreagem de automóvel é feita por 
rebites. 
 
 
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Tipos de Rebites e suas proporções: 
 
O quadro a seguir mostra a classificação dos rebites em função do formato da cabeça e de 
seu emprego em geral. 
 
 
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A  fabricação  de  rebites  é  padronizada,  ou  seja,  segue  normas  técnicas  que  indicam 
medidas da cabeça, do corpo e do comprimento útil dos rebites. 
 
No quadro acima apresentamos as proporções padronizadas para os  rebites. Os valores 
que aparecem nas ilustrações são constantes, ou seja, nunca mudam. 
 
Em estruturas metálicas, você vai usar rebites de aço de cabeça redonda: 
 
 
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‐ Diâmetros padronizados: de 10 até 36 mm (d). 
‐ Comprimentos úteis padronizados: de 10 até 150 mm (L). 
Em serviços de funilaria você vai empregar, principalmente, rebites com cabeça redonda 
ou com cabeça escareada. Veja as  figuras que representam esses dois tipos de rebites e 
suas dimensões: 
 
Existem  também  rebites com nomes especiais: de  tubo, de alojamento explosivo etc. O 
rebite explosivo  contém uma pequena cavidade cheia de carga explosiva. Ao  se aplicar 
um dispositivo elétrico na cavidade, ocorre a explosão. 
 
 
 
 
 
 
 
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Veja abaixo alguns tipos. 
 
Além desses rebites, destaca‐se, pela sua importância, o rebite de repuxo, conhecido por 
“rebite pop”. É um elemento especial de união, empregado para fixar peças com rapidez, 
economia e simplicidade. 
Abaixo mostramos a nomenclatura de um rebite de repuxo. 
 
 
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Os  rebites de  repuxo podem  ser  fabricados  com os  seguintes materiais metálicos:  aço‐
carbono; aço inoxidável; alumínio; cobre; monel (liga de níquel e cobre). 
 
Processos de rebitagem 
A segunda cabeça do rebite por ser feita por meio de dois processos: manual e mecânico. 
 
Processo manual 
Esse  tipo  de  processo  é  feito  à  mão,  com  pancadas  de  martelo.  Antes  de  iniciar  o 
processo, é preciso comprimir as duas superfícies metálicas a serem unidas, com o auxílio 
de duas ferramentas: o contra‐estampo, que é uma peça de aço com furo interno, no qual 
é introduzida a ponta saliente do rebite. 
 
 
Após  as  chapas  serem  prensadas,  o  rebite  é martelado  até  encorpar,  isto  é,  dilatar  e 
preencher  totalmente o  furo. Depois,  com o martelo de bola, o  rebite é  “boleado”, ou 
seja, é martelado até começar a se arredondar. A ilustração mostra o “boleamento”. 
 
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Em seguida, o formato da segunda cabeça é feito por meio de outra ferramenta chamada 
estampo, em cuja ponta existe uma cavidade que será usada como matriz para a cabeça 
redonda. 
 
Processo mecânico 
O  processo  mecânico  é  feito  por  meio  de  martelo  pneumático  ou  de  rebitadeiras 
pneumáticas  e hidráulicas. O martelo pneumático  é  ligado  a um  compressor de  ar por 
tubos flexíveis e trabalha sob uma pressão entre 5Pa e 7Pa, controlada pela alavanca do 
cabo. 
O martelo  funciona  por meio  de  um  pistão  ou  êmbolo  que  impulsiona  a  ferramenta 
existente na sua extremidade. Essa ferramenta é o estampo que dá a forma à cabeça do 
rebite e pode ser trocado, dependendo da necessidade. 
 
Veja abaixo, em corte, um tipo de martelo pneumático para rebitagem. 
 
 
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A  rebitadeira  pneumática  ou  hidráulica  funciona  por meio  de  pressão  contínua.  Essa 
máquina  tem a  forma de C e é constituída de duas garras, uma  fixa e outra móvel com 
estampos nas extremidades. 
 
 
Se  compararmos o  sistema manual  com o mecânico,  veremos que o  sistema manual  é 
utilizado  para  rebitar  em  locais  de  difícil  acesso  ou  peças  pequenas.  A  rebitagem  por 
processo mecânico  apresenta  vantagens,  principalmente  quando  é  usada  a  rebitadeira 
pneumática  ou  hidráulica.  Essa máquina  é  silenciosa,  trabalha  com  rapidez  e  permite 
rebitamento mais resistente, pois o rebite preenche totalmente o furo, sem deixar espaço. 
Entretanto, as  rebitadeiras  são máquinas grandes e  fixas e não  trabalham em qualquer 
posição.  Nos  casos  em  que  é  necessário  o  deslocamento  da  pessoa  e  da máquina,  é 
preferível o uso do martelo pneumático. 
Rebitagem a quente e a frio 
Tanto a rebitagem manual como a mecânica podem ser feitas a quente ou a frio. 
 
Na  rebitagem  a  quente  o  rebite  é  aquecido  por  meio  de  fornos  a  gás,  elétricos  ou 
maçarico até atingir a  cor vermelho‐brilhante. Depois o  rebite é martelado à mão ou à 
máquina até adquirir o formato. 
 
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Os  fornos possibilitam um  controle perfeito da  temperatura necessária para  aquecer o 
rebite. Já o maçarico apresenta a vantagem de permitir o deslocamento da fonte de calor 
para qualquer lugar. 
 
A rebitagem a quente é  indicada para rebites com diâmetro superior a 6,35 mm, sendo 
aplicada, especialmente, em rebites de aço. 
 
A rebitagem a frio é feita por martelamento simples, sem utilizar qualquer fonte de calor. 
É  indicada para  rebites com diâmetro de até 6,3 mm, se o  trabalho  for à mão, e de 10 
mm, se for à máquina. 
 
Tipos de rebitagem 
 
Os tipos de rebitagem variam de acordo com a largura das chapas que serão rebitadas e o 
esforço  a  que  serão  submetidas.  Assim,  temos  a  rebitagem  de  recobrimento,  de 
recobrimento simples e de recobrimento duplo. 
 
Rebitagem de recobrimento 
 
Na rebitagem de recobrimento, as chapas são apenas sobrepostas e rebitadas. Esse tipo 
destina‐se  somente  a  suportar  esforços  e  é  empregado  na  fabricação  de  vigas  e  de 
estruturas metálicas. 
 
 
 
Rebitagem de recobrimento simples 
 
É  destinada  a  suportar  esforços  e  permitir  fechamento  ou  vedação.  É  empregada  na 
construção  de  caldeiras  a  vapor  e  recipientes  de  ar  comprimido.  Nessa  rebitagem  as 
chapas se justapõem e sobre elas estende‐se uma outra chapa para cobri‐las. 
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Rebitagem de recobrimento duplo 
 
É empregada na construção de chaminés e recipientes de gás para iluminação. As chapas 
são  justapostas  e  envolvidas  por  duas  outras  chapas  que  as  recobrem  dos  dois  lados. 
Quanto ao número de rebites que devem ser colocados, pode‐se ver que, dependendo da 
largura das chapas ou do número de chapas que recobrem a  junta, é necessário colocar 
uma, duas ou mais fileiras de rebites. 
 
 
 
 
 
 
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Veja abaixo alguns tipos mais comuns de rebitagem: 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculos para rebitagem 
 
Para rebitar, é preciso escolher o rebite adequado em função da espessura das chapas a 
serem  fixadas,  do  diâmetro  do  furo  e  do  comprimento  excedente  do  rebite,  que  vai 
formar a segunda cabeça. Veja a seguir como fazer esses cálculos. 
 
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Cálculo do diâmetro do rebite 
 
A escolha do rebite é feita de acordo com a espessura das chapas que se quer rebitar. A 
prática  recomenda que se considere a chapa de menor espessura e  se multiplique esse 
valor por 1,5, segundo a fórmula: 
d = 1,5 ∙ < S
onde: 
d = diâmetro; 
< S = menor espessura; 
1,5 = constante ou valor predeterminado. 
Exemplo: Para  rebitar duas  chapas  de  aço,  uma  com  espessura  de  5 mm  e outra  com 
espessura de 4 mm, qual o diâmetro do rebite? 
Solução: 
d = 1,5 ∙ < S 
d = 1,5 ∙ 4 mm 
d = 6,0 mm 
 
Geralmente,  os  rebites  comerciais  são  fornecidos  com  as  dimensões  em  polegadas; 
portanto  é  necessário  escolher  um  rebite  com  um  valor  que  mais  se  aproxime  da 
dimensão obtida em milímetros pelo cálculo. Assim, no exemplo acima, o rebite comercial 
quemais se aproxima da dimensão 6,0mm é o rebite de diâmetro 1/4". 
 
Cálculo do diâmetro do furo 
 
O  diâmetro  do  furo  pode  ser  calculado  multiplicando‐se  o  diâmetro  do  rebite  pela 
constante 1,06. 
Matematicamente, pode‐se escrever: 
dF = dR ∙ 1,06
onde: 
dF = diâmetro do furo; 
dR = diâmetro do rebite; 
1,06 = constante ou valor predeterminado. 
Exemplo: Qual é o diâmetro do furo para um rebite com diâmetro de 6,35 mm? 
Solução: 
dF = dR ∙ 1,06 
dF = 6,35 ∙ 1,06 
dF = 6,73 mm 
Portanto, o diâmetro do furo será de 6,73 mm. 
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Cálculo do comprimento útil do rebite 
 
O cálculo desse comprimento é feito por meio da seguinte fórmula: 
L = y ∙ d + S 
onde: 
L = comprimento útil do rebite; 
y = constante determinada pelo formato da cabeça do rebite; 
d = diâmetro do rebite; 
S = soma das espessuras das chapas. 
Para rebites de cabeça redonda e cilíndrica, temos: 
L = 1,5 ∙ d + S
Para rebites de cabeça escareada, temos: 
L = 1 ∙ d + S 
 
 
Pontos Críticos e Análise de Tensão para dimensionamento de rebites: 
 
Na análise elementar de uniões e conexões rebitadas, é normalmente suposto que a 
flexão e a  tração nos  rebites possam  ser desprezadas, que a  fricção entre as peças não 
contribua  para  a  transferência  de  força  através  da  união  e  que  as  tensões  residuais 
possam  ser  desprezadas.  Além  disso,  supõe‐se  que  o  cisalhamento  nos  rebites  seja 
uniforme e igualmente dividido entre os rebites. Portanto, as seções críticas em potencial 
podem ser identificadas como: 
 
1. Falha em tração da seção transversal líquida entre os rebites; 
2. Cisalhamento da seção transversal do rebite; 
3. Falha de apoio compressivo entre o rebite e a chapa; 
4. Cisalhamento da borda no furo do rebite; 
 
Essas diversas seções críticas são esquematizadas na  figura abaixo. Para uma análise 
elementar de uniões rebitadas, as  tensões associadas com cada seção crítica podem ser 
estimadas como descrito a seguir. 
 
1. Para  falha por  tração na chapa entre  rebites  [veja  letra “a” da  figura abaixo], a 
tensão trativa na chapa σt , é: 
. .
 
 
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Onde: 
F = Força total cisalhante 
b = largura bruta da chapa 
t = espessura da chapa 
Dh = diâmetro do furo (ligeiramente maior que o diâmetro do rebite) 
n = número de áreas cisalhadas/suportando a carga 
 
 
2. Para  rebites  em  cisalhamento  [veja  letra  “b”  da  figura  abaixo],  a  tensão  de 
cisalhamento, τs , é: 
.
4
4
 
Onde, 
F = Força total cisalhante 
A = Área de cisalhamento 
Dr = diâmetro do rebite 
 
 
 
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3. Para  falha de apoio  compressivo ou  tensão de  compressão ou  ainda  tensão de 
esmagamento [veja letra “c” da figura abaixo], a tensão de apoio compressiva σc , 
é: 
 
 
 
 
4. Para cisalhamento da borda do rebite na borda da chapa [veja letra “d” da figura 
abaixo], a tensão de cisalhamento, τe , é: 
2 2
 
 
 
Onde  b  =  distância  do  centro  do  furo  do  rebite  à  borda  da  chapa  (valores  mínimos 
recomendados para b veja tabela abaixo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 1 ‐ Medidas para rebites: 
 
 
Deve ser enfatizado que a seleção de materiais do rebite e dimensões para manter 
estas estimativas elementares de tensão abaixo da tensão de projeto propicia apenas uma 
configuração preliminar. Para aplicações críticas, verificações experimentais deverão  ser 
conduzidas para qualificar a união em condições reais de operação. 
Caso um  carregamento  excêntrico  seja  aplicado  a uniões múltiplas  rebitadas, os 
conceitos  de  uniões  com  múltiplos  parafusos  carregados  excentricamente  podem  ser 
diretamente aplicados. 
 
Cálculo da distância entre rebite e fim da chapa (b) 
 
Nas  juntas  rebitadas, além do diâmetro do  rebite,  temos que determinar uma distância 
mínima  entre  os  centros  dos  rebites  e  a  extremidade  da  chapa,  para  que  os  esforços 
cisalhantes  sejam  suportados.  Desta  forma  deve  ser  satisfeita  a  condição  de  que  a 
resistência oferecida pelas duas áreas cisalhadas deve ser no mínimo igual à área de seção 
transversal do rebite. A distância entre os rebites e a borda das chapas deve ser  igual a 
pelo menos  uma  vez  e meia  o  diâmetro  do  corpo  dos  rebites mais  próximos  a  essa 
borda. Como o esforço cortante sobre a chapa é o mesmo sobre o rebite, temos: 
FRebite = FChapa 
 
Rebite . ARebite = Chapa . AChapa 
Rebite . (π . Ø² / 4) = Chapa . 2 . b . e      ∅
.
 
 
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Onde, 
b = distância do centro do rebite à extremidade da chapa [mm]; 
Ø = diâmetro do rebite [mm]; 
e = espessura da chapa [mm]; 
Rebite = tensão no rebite (admissível) [MPa]; 
Chapa = tensão na chapa (admissível) [MPa]. 
 
Distância entre os rebites (Passo) 
 
Quanto à distribuição dos rebites, existem vários fatores a considerar: o comprimento da 
chapa, a distância entre a borda e o rebite mais próximo, o diâmetro do rebite e o passo. 
 
O passo é a distância entre os eixos dos rebites de uma mesma fileira. 
O passo deve ser bem calculado para não ocasionar empenamento das chapas. 
 
No caso de junções que exijam boa vedação, o passo deve ser equivalente a duas vezes e 
meia ou  três vezes os diâmetros do corpo do  rebite vejam abaixo valores práticos para 
medidas de passo e distância entre centro do rebite a borda da chapa: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 2 – Medidas práticas para b e P: 
 
 
Quando  não  se  souber  o  tipo  de  rebite  a  ser  utilizado,  para  evitar  a  possibilidade  de 
ruptura da chapa entre os furos, a ABNT recomenda que sejam adotados os espaçamentos 
indicados na figura abaixo (“d” representa o diâmetro dos furos). 
 
 
As  tabelas  de  propriedades  dos  materiais  geralmente  não  fornecem  os  valores  das 
tensões (ruptura ou escoamento) de cisalhamento. Adota‐se portanto critérios práticos a 
partir dos dados fornecidos para tração. 
 
A  tensão  de  cisalhamento ocorre  comumente  em  parafusos,  rebites  e  pinos  que  ligam 
diversas partes de máquinas e estruturas. Haverá casos em que o esforço cortante será 
simples  (uma  seção  apenas)  ou  duplo  (duas  seções),  como  é  o  caso de  um  rebite que 
conecta três chapas. 
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Exercícios: 
 
1. Calcular  o  comprimento  útil  de  um  rebite  de  cabeça  redonda  com  diâmetro  de 
1/8” para rebitar duas chapas, uma com 2 mm de espessura e a outra com 3 mm. 
Resp.: 9,76 mm. 
 
 
 
 
2. Calcular o comprimento útil de um rebite de cabeça escareada com diâmetro de 
3/16” para rebitar duas chapas, uma com 3 mm de espessura e a outra com 7 mm 
de espessura. Resp.: 14,76 mm. 
 
 
 
 
3. Qual  deve  ser  o  diâmetro  do  furo  que  vai  receber  um  rebite  com  5/16"  de 
diâmetro? Resp.: 8,41 mm. 
 
 
 
4. Calcular  o  comprimento  útil  de  um  rebite  de  cabeça  redonda  com  diâmetro  de 
1/4" para  rebitar duas  chapas: uma  com  3/16" de  espessura  e outra  com  1/4". 
Resp.: 20,64 mm. 
 
 
 
 
5. Calcular  o  diâmetro  do  rebite  de  cabeça  vazada  para  o  caso  de  cisalhamento 
simples com uma carga F = 2 kN. O material do rebite e da chapa é aço ABNT 1020. 
Considere e= 130 MPa e k = 4. A seguir, calcule a  tensão de esmagamento e a 
distância mínima do centro do rebite até a extremidade da chapa, conforme tabela 
2 da página 18  . Espessura da chapa = 7 mm. Resp.: d = 8,85 mm; σesm = 32,3 
MPa; b = 22,125 mm. 
 
 
 
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6. Calcular o diâmetro do rebite para o caso de cisalhamento simples com uma carga 
F = 3,2 kN. O material do rebite e da chapa é aço ABNT 1045. Considere e= 170 
MPa e k = 3,5. A seguir, calcule a tensão de esmagamento e a distância mínima do 
entre centro dos rebites, sabendo‐se que os rebites a serem utilizados, deverão ser 
rebites de cabeça vazada 90°  (Use a  tabela 1 e 2).   Espessura da chapa = 3/16”. 
Determine  também  o  comprimento  do  rebite, Ø  da  cabeça  e Ø  do  furo. Resp.: 
Øcorpo = 10,37mm; Øcabeça = 20,74 mm; Øfuro = 10,99mm; L = 20,32 mm; P = 51,88 
mm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Projetar a junta rebitada para que suporte uma carga de 12 kN. A chapa é de aço 
ABNT 1040 e a junta deverá ter 5 rebites de cabeça redonda larga, também de aço 
ABNT  1040,  k  =  2  e  espessura  da  chapa  =  7/32”. Deve  ser  calculada  também  a 
tensão de esmagamento, a distância do centro do rebite à extremidade da chapa e 
o passo  (Use a tabela 1 e 2). Determine também o comprimento do rebite, Ø da 
cabeça e Ø do furo. Caso necessário, redimensione os rebites. Resp.: Øcorpo = 5,35 
mm; Øcabeça = 6,7 mm; Øfuro = 5,67 mm; L = 19,1 mm; b = 9,63 mm; P = 18,7 mm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. Verificar se a ligação rebitada abaixo foi dimensionada corretamente. 
Dados: 
adm = 120 MPa 
P = 100 kN 
d = 1,27 cm 
 
 
 
 
 
 
9. Projetar a junta rebitada para que suporte uma carga de 18.000 lbf. A chapa e os 
rebites são de aço ABNT 1050 com e=35 kgf/mm² e a junta deverá ter 4 rebites, 
fator de segurança k = 3,5 e espessura da chapa = ¼”. Deve ser calculada também a 
tensão de esmagamento, a distância do centro do rebite à extremidade da chapa e 
o passo, considerando que os rebites possuem cabeça redonda. Caso necessário, 
redimensione os rebites. Resp.: Ø = 10,75 mm; b = 19,35; P = 37,6 mm. 
 
 
 
10. Para uma junta rebitada que suporta uma carga de 20 kip, a chapa e os rebites são 
de  aço  AISI  316  com  e=2460  kgf/cm²,  cabeça  redonda,  a  junta  deverá  ter  8 
rebites e a sua largura é de 150 mm, cisalhamento simples, fator de segurança k = 
3 e espessura da chapa = 3/16”. O diâmetro dos rebites é de 6,0 mm, diâmetro da 
cabeça  10,5  mm,  comprimento  do  corpo  18,5  mm,  determine  os  seguintes 
parâmetros e faça conclusão sobre essa junta rebitada: 
a. Falha em tração na chapa (σt); 
b. Cisalhamento da seção transversal do rebite (τs); 
c. Tensão de Esmagamento (σesm); 
d. Distância do centro do rebite à extremidade da chapa e o passo, considerando 
que os rebites possuem cabeça redonda (b e P); 
e. Cisalhamento da borda no furo do rebite (τe); 
f. Conclusão dos resultados. 
Resp.: σt = 188,5 Mpa; τs = 393,3 Mpa; σesm = 389,2 Mpa; b = 10,8 mm; P = 21 
mm; τe = 108,1 MPa.