Material rebite

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MÓDULO II : UNIÕES REBITADAS 
 
Capítulo I: Conceitos Gerais 
 
I.1 ) Uniões Rebitadas 
 
 As uniões (ou juntas ou conexões) rebitadas são de caráter permanente - indireto, 
geralmente envolvendo peças metálicas. As peças são ligadas por meio dos chamados rebites 
e há três categorias genéricas de ligação: 
 
(i) Ligações Resistentes: Envolvem transmissão de esforços mecânicos entre as peças, como 
no caso das estruturas metálicas. 
 
(ii) Ligações Estanques: Destinadas à vedação de fluidos, como as usadas em reservatórios, 
tubulações, etc... 
 
(iii) Ligações Estanques-Resistentes: Associam as características dos dois tipos anteriores, 
como nos casos de caldeiras e vasos de pressão, por exemplo. 
 
I.2 ) Rebites 
 
 Os rebites, em geral de material metálico, são constituídos de duas partes: o corpo, 
haste ou espiga e a cabeça. De acordo com o emprego (e o modo de fixação) há vários tipos de 
cabeça. Segundo a ABNT - NBR 9580/1986 os rebites são denominados por: 
 
 
 
Cabeça de fechamento redondo 
 
 
 
Cabeça de fechamento escareado ou escareado-abaulada 
 
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Cabeça de fechamento cilíndrica 
 
 
 
Cabeça de fechamento chata Cabeça de fechamento furada 
 
Fig. I.1 ) Tipos de Rebite 
 
 As propriedades mecânicas exigidas para os rebites fazem com que o material 
escolhido para sua confecção seja, comumente, o aço (estruturas metálicas e construção 
mecânica), o cobre e o latão (caldeiraria) e o duralumínio (carrocerias de coletivos, 
construções leves e estruturas aeronáuticas). Há muitos usos em que os esforços atuantes são 
extremamente baixos e neste caso usa-se o plástico para a confecção dos rebites. A indústria 
automobilística e aeronáutica têm usado esses elementos em acabamentos e fixações diversas. 
 As formas principais usadas para caracterizar um rebite estão indicadas nas figuras I.2a 
e I.2b, conforme a NBR 9580. 
 
 
Onde: 
 d1 = diâmetro nominal (diâmetro de rebite). 
 d2 = diâmetro maior da cabeça. 
 d3 = diâmetro maior do cone ou diâmetro do corpo na extremidade. 
 d4 = diâmetro interno em rebites semi-tubulares. 
 d5 = diâmetro menor do cone na extremidade do corpo. 
 e = distância do plano de medição do diâmtetro nominal. 
 k = altura da cabeça. 
 L = comprimento nominal. 
 r = raio de concordância entre a cabeça e o corpo. 
 r1 = raio da cabeça de rebites de cabeça redonda e abaulada. 
 t = profundidade do furo. 
 γγγγ = ângulo do escareado da cabeça. 
 c = borda da cabeça do rebite). 
 
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Figura I.2 - a ) Rebites 
 
 
Fig. I.2 - b ) Denominações dos Rebites 
 
 Na figura I.3 estão indicados segundo a NP-193 os tipos de cortes mais usados em 
caldeiraria e em construções metálicas. Já a figura I.4 apresenta os usados em união de chapas, 
segundo a mesma norma. Observe que o rebite denominado troncônico com haste “encalcada” 
não é apresentado pela ABNT. 
 
 
 
Fig. I.3 ) Rebites para caldeiras e construção mecânica 
 
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Fig. I.4 ) Rebites para união de chapas 
 
I.3 ) Rebitagem (ou Cravação) 
 
 O modo de fixação dos rebites às peças que se deseja unir é chamado de rebitagem ou 
cravação. A rebitagem é precedida da furação das peças a unir e de sua montagem 
(justaposição) na posição final em que deverão permanecer. O rebite é introduzido no furo e 
tem a extremidade do corpo oposta à cabeça deformada mecanicamente até que seja 
conformada uma outra cabeça. A rebitagem pode ser mecânica (por meio de rebitadora 
elétrica ou pneumática), manual (uso de marreta) ou por explosão (carga explosiva 
introduzida no corpo tubular do rebite). A figura I.5 ilustra os diversos casos mencionados. 
 
 
 
 
 
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Fig. I.5 ) Tipos de Rebitagem 
 Outro aspecto importante é que a rebitagem pode ser à quente ou à frio. No primeiro 
caso o rebite é aquecido antes de ser cravado. Esta opção geralmente é adotada quando o 
diâmetro do corpo é maior do que 10 mm e tem a vantagem de aumentar a tração no rebite 
devido à contração deste quando esfria, o que aumenta a força que comprime as diversas 
peças. 
 
Capítulo II: Representação Gráfica 
 
II.1 ) Introdução 
 
 Há, basicamente, dois objetivos para o desenho de uniões rebitadas. Pode-se estar 
interessado em sua execução, e para isto é preciso conhecer as dimensões das peças e rebites 
como também, localização, diâmetro e n° de furos a realizar. Outra situação é, havendo o 
projeto de uma união rebitada avaliar os esforços envolvidos e a sua resistência para verificar 
a possibilidade de eventuais falhas. Do mesmo modo, como será visto no Capítulo IV, os 
dados dimensionais acima mencionados serão indispensáveis para esse procedimento. 
 Tendo esses dois objetivos em mente, será visto o desenho dos rebites e das uniões 
rebitadas conforme a ABNT. 
 
II.2 ) Desenho de Uniões Rebitadas 
 
 Há, basicamente, duas opções para o desenho de uniões rebitadas. Na primeira 
aparecem os rebites já deformados (colocados), na segunda a indicação é a das peças 
montadas antes de realizada a rebitagem. 
 É comum o uso de cortes para facilitar a compreensão do conjunto, bem como, sua 
cotagem. 
 Os desenhos podem incluir as tolerâncias dimensionais de acordo com o seu emprego. 
A ABNT não faz menção a isto especificamente nas normas de rebite, ao contrário por 
exemplo, das NTP. 
 As figuras I.6 e I.7 indicadas a seguir, ilustram várias situações envolvendo o desenho 
de uniões rebitadas. 
 
 
 
Fig. I.6 
 
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Fig. I.7 
 
Capítulo III: Análise de Esforços 
 
III.1 ) Introdução 
 
 Os esforços atuando em uniões rebitadas irão variar de acordo com o tipo de estrutura 
e suas condições de trabalho. Em função disto há vários tipos de falhas que podem ocorrer, 
dependendo desses esforços. 
 Alguns autores mencionam o chamado “dimensionamento prático” que basicamente 
consiste da escolha dos rebites em função da espessura das chapas e de alguns critérios quanto 
ao número de rebites e o afastamento entre eles. É importante ressaltar que esse tipo de 
procedimento só deve ser usado como uma primeira aproximação, não sendo recomendado 
em hipótese alguma o abandono do dimensionamento da Resistência dos Materiais. 
 
III.2 ) Esforços em Uniões Rebitadas 
 
 As situações típicas envolvendo uniões rebitadas estão indicadas abaixo: 
 
III.2.1 ) Cisalhamento 
 
 Neste caso há uma força que tende a separar as duas peças fazendo-as deslizar uma 
sobre a outra, o que consequentemente significa cortar (ou cisalhar) o rebite. A figura I.8 
indica este caso. 
 
 
 
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O rebite, nesse caso, terá que suportar o efeito cisalhante (de corte) da força total F atuando 
nas peças. 
 
Fig. I.8 
 
III.2.2 ) Flexão do Rebite 
 
 Neste caso as peças tendem a se curvar fazendo com que o rebite sofra flexão do seu 
eixo longitudinal como indicado na figura I.9. Pode-se identificar que, dependendo do ponto 
analisado e seu raio de curvatura, haverá alongamento ou encurtamento do rebite, isto 
significará esforços de tração e compressão como pode ser visto na figura I.9. 
 
 
 
As forças trativas e compressivas decorrentes do carregamento de momento serão avaliadas 
no cap. IV. 
 
Fig. I.9 
 
III.2.3 ) Compressão Superficial do Rebite e das Peças 
 
 O contato entre rebites e peças na presença de forças externas faz com que haja 
compressão da superfície de ambos. O correto dimensionamento de uma união rebitada deve 
avaliar, tanto para as peças como para os rebites, as conseqüências desse efeito. A figura I.10 
ilustra essa condição de carregamento. 
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Enrugamento das Peças Enrugamento dos Rebites 
 
Fig. I.10 
 
III.2.4 )Tração nas Peças 
 
 As forças de tração nas uniões rebitadas podem gerar o seu rompimento. Na avaliação 
desse problema deve ser considerado o efeito da redução da secção das peças por causa dos 
furos feitos para rebitagem. A figura I.11 ilustra essa questão. 
 
 
 
Fig. I.11 
 
III.2.5 ) Rasgamento por Tração 
 
 Outro tipo de falha associada à tração das peças é a do rasgamento por tração. Neste 
caso, ao contrário do ítem 2.4 quando toda a secção da peça rompia, há uma falha localizada, 
geralmente próxima a um dos furos. A fig. I.12 ilustra tal situação. 
 
 
 
Fig. I.12 
 
 
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III.2.6 ) Rasgamento por Cisalhamento 
 
 Neste caso o rompimento é localizado junto ao corpo de um ou mais rebites, havendo 
o corte de uma ou várias peças nesta região. A figura I.13 apresenta o fenômeno. 
 
 
 
Fig. I.13 
 
Capítulo IV: Dimensionamento de Uniões Rebitadas 
 
IV.1 ) Introdução 
 
 Os aspectos discutidos a seguir pressupõem que o leitor esteja familiarizado com o 
conteúdo das disciplinas de Mecânica dos Sólidos e de Mecânica. 
 No capítulo III foram abordados os diversos tipos de falhas possíveis em uniões 
rebitadas, a escolha das dimensões corretas (dimensionamento) de todos os elementos da junta 
a fim de que esta resista aos esforços presentes será objeto deste capítulo. 
 Em termos práticos, procura-se determinar as tensões atuantes nas peças e rebites e, a 
partir de orientações provenientes das Normas Técnicas vigentes, determinar as dimensões de 
interesse para o funcionamento seguro e econômico da união. 
 
Secção Líquida, W.P. 1 pág. 95 3.3 
 
IV.2 ) Orientações Gerais 
 
 As normas Técnicas estabelecem algumas orientações ao projeto de juntas rebitadas de 
modo a evitar certos tipos de falha. Algumas delas são: 
 
1) As peças devem ter secção líquida suficiente para absorver o esforço de tração e secção 
bruta suficiente para o esforço de compressão. 
 
2) O número de rebites deve ser escolhido de modo a não ser ultrapassada a tensão 
admissível. 
 
3) As espessuras das chapas e o número de rebites devem ser tais que a tensão admissível para 
compressão não seja excedida. 
 
4) O afastamento das bordas deve evitar o rasgamento por tração das chapas. 
 
5) As ondulações devem ser evitadas controlando-se a distância máxima das bordas das 
chapas. 
 
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6) A distância entre rebites deve ser a menor possível que permita o trabalho de furação e 
cravação mas que evite o cisalhamento das chapas. 
 
7) Construir juntas compactas (com até cinco rebites por fileira) nas quais a hipótese de 
distribuição uniforme de esforços seja válida. Nesses casos o espaçamento máximo entre 
rebites é de cinco diâmetros. 
 
8) Evitar os rebites de pega longa (haste maior do que cinco vezes o diâmetro). 
 
IV.2.1 ) Disposições Construtivas 
 
 A figura I.14 e a tabela A.1 indicadas a seguir estabelecem o posicionamento dos 
rebites de modo a atender às condições do ítem IV.2: 
 
 
 
Espaçamento mínimo de conectores. Valores conforme a tabela A.1 
 
Fig. I.14 
 
Diâmetro Nominal Borda Cortada com Borda Laminada ou cortada 
do Rebite Serra ou Tesoura a Maçarico (lisas e isentas 
mm pol de reentrâncias) (**) 
13 1/2 24 20 
16 5/8 28 22 
19 3/4 32 25 
22 7/8 38* 28 
25 1 44* 32 
28 1 1/8 51 38 
32 1 1/4 57 42 
>32 >1 1/4 1,75d 1,25d 
 Obs.: (*) nas extremidades de cantoneiras (ligação de vigas) pode ser igual a 32 mm. 
(**)Podem ser reduzidas em 3 mm quando os furos estiverem em regiões onde a tensão não 
 exceder 30% da tensão admissível. 
 
Tabela A.1 
 
 A determinação dessas distâncias baseia-se no risco de rasgamento das chapas devido 
ao esforço transferido a esta pelo rebite em contato com as paredes do furo. A norma AISC 
78, por exemplo, estabelece que: 
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a
F
tf
min
u
=
2 1
 
 
 onde: F1 = esforço transmitido por um conector 
 fu = tensão de ruptura da chapa, por tração 
 t = espessura da chapa