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1
PUC CampinasPUC – Campinas
CEATEC
Estruturas Metálicas 2
ligações
Profa.: Ana Elisabete P. G. A. Jacintho
11
BIBLIOGRAFIA
22
2
Metálicas
ÎASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 
8800:2008;
ÎMARGARIDO, A. F.. O uso do aço na arquitetura. E-book. 2004.ÎMARGARIDO, A. F.. O uso do aço na arquitetura. E book. 2004.
ÎDIAS, Luís Andrade de Mattos. Estruturas de Aço: Conceitos, 
técnicas e linguagem. 1998.
ÎSILVA, Valdir Pignatta. Dimensionamento de Estruturas de Aço. 
Notas de Aula. PEF-USP.
ÎManual da Construção Metálica. Ligações em Estruturas 
M táli 2001Metálicas. 2001.
33
ÃINTRODUÇÃO
44
3
Observações
ÎChapas e perfis → tamanhos padronizados;
ÎAtendimento ao projeto → ligações e cortes;
ÎConexões (ligações): soldadas (verificação dasÎConexões (ligações): soldadas (verificação das 
linhas de solda) ou parafusadas (verificação do 
grupo de parafusos) .
ÎA escolha depende:
¾Comportamento da ligação: Rígida ou Flexível.
¾Limitações construtivas facilidade de fabricação:¾Limitações construtivas, facilidade de fabricação:
‹Acesso para soldagem;
‹Uso de equipamentos automáticos, etc;
¾Montagem:
‹Acesso para parafusamento;
‹Suporte provisório, etc. 55
ÕTIPOS DE CONEXÕES
66
4
Tipos de Conexões
ÎLigações rígidas e flexíveis:
77
Conexões
ÎNo mundo real não há ligações totalmente rígidas nem 
totalmente flexíveis;
ÎVi áli i t l d d t i dÎVia análise experimental pode-se determinar o grau de 
rigidez de cada tipo de ligação, ou seja, o ângulo de 
rotação entre as partes conectadas;
ÎAgrupa-se em:
¾Ligações mais rígidas;
¾Li õ í id (fl í i )¾Ligações menos rígidas (flexíveis)
88
5
Ligações Flexíveis
ÎSão aquelas em que os 
deslocamentos são 
impedidos, entretantoimpedidos, entretanto 
a rotação dos 
elementos é liberada.
99
1010
6
1111
1212
7
1313
1414
8
1515
1616
9
1717
Ligações Rígidas
ÎSão aquelas em os deslocamentos mais a rotação 
são impedidos entre os elementosp
1818
10
1919
2020
11
2121
2222
12
2323
2424
13
2525
2626
14
2727
ÕCONEXÕES PARAFUSADAS
2828
15
Parafusos
ÎOs parafusos são formados por três partes:
¾Cabeça;
¾Fuste;¾Fuste;
¾Rosca.
ÎSão identificados pelo diâmetro nominal mas a 
resistência à tração é função do diâmetro efetivo;
ÎA área efetiva é cerca de 75% da área nominal
2929
Parafusos Comuns
ÎTem baixa resistência mecânica;
ÎO mais comum: ASTM A-307 
(fu = 415MPa);(fu 415MPa);
ÎInstalação com chave comum 
sem controle de torque;
ÎSão utilizados para peças secundárias:
¾Guarda-corpo;
¾Corrimão;¾Corrimão;
¾Terças e longarinas de fechamento pouco solicitadas;
3030
16
Parafusos de Alta Resistência
ÎEmpregados nas ligações mais importantes;
ÎMais utilizado:
¾ASTM A-325 (fu = 825MPa) para φ ≤ 25,4mm;
¾ASTM A-325 (fu = 725MPa) para φ > 25,4mm;
ÎInstalado com controle de torque, 
após o aperto inicial com chave 
comum;
ÎConsidera-se o atrito entre as chapas – maior rigidez 
na ligação.
3131
Controle do Torque
ÎAtrito entre as chapas → impede a movimentação das 
partes conectadas;
ÎM i i id d ãÎMaior rigidez da conexão;
ÎProteção contra a corrosão nas faces de contato;
ÎMaior resistência à fadiga (parafuso não é solicitado a 
esforços alternados);
ÎSegurança contra afrouxamento das porcas (vibração).
3232
17
Classificação
ÎLigação à tração:
ÎLigação à força cortante
por contato:
¾Deslocamento devido à folga.
ÎLigação à força cortante
por atrito:
¾Devido ao torqueamento.
3333
3434
18
3535
Condições
Î3 condições devem ser evitadas:
¾o cisalhamento do parafuso;
¾ t d h ¾o esmagamento da chapa; e
¾o rasgamento da chapa.
3636
19
Cisalhamento do Parafuso
ÎQuanto maior for o número de superfícies de 
corte, maior deve ser a resistência do parafuso;
ÎResistência de uma superfície de cisalhamento:ÎResistência de uma superfície de cisalhamento:
ÎOnde:
¾F = força de tração da ligação;
4
2d
F
π
τ = 24d
F
πτ = τ
π
4
2dF =
¾d = diâmetro nominal do parafuso;
¾ τ = tensão de cisalhamento.
3737
Cisalhamento do Parafuso
ÎSe existe 2 superfícies de cisalhamento:
τπ2
2dF = τπ
2dF =
ÎSe existe 4 superfícies de cisalhamento:
ÎAdmite-se τ (tensão de cisalhamento) como
τ
4
2F =
τπ
4
4
2dF =
τ
2
F =
τπ 2dF =
ÎAdmite se τ (tensão de cisalhamento) como 
uniformemente distribuída na seção transversal do 
parafuso:
3838
20
Força Resistente de Cálculo
ÎForça de tração:
¾Abe = área efetiva
¾ fub = resistência à ruptura do parafuso à tração;
2,
,
a
ubbe
Rdt
fAF γ=
¾ fub resistência à ruptura do parafuso à tração;
¾ γa2 = 1,35 para ações normais.
ÎForça de Cisalhamento:
¾Parafusos comuns e parafusos de alta resistência quando o plano 
de corte passa pela rosca: 4,0 ubb fAF =
¾Parafusos de alta resistência quando o plano de corte não passa 
pela rosca:
3939
2,
,
a
RdvF γ=
2,
,
5,0
a
ubb
Rdv
fAF γ=
Resistência dos Elementos Tracionados
ÎVerificação das condições de resistência dos elementos 
que compõe a ligação – NBR 8800:2008
¾Para escoamento da seção bruta: fA¾Para escoamento da seção bruta:
‹Ag = área bruta da seção transversal da barra;
‹ fy = resistência ao escoamento;
‹ γa1 = 1,10
¾Para ruptura da seção líquida:
1
,
a
yg
Rdt
fA
N γ=
fA¾Para ruptura da seção líquida:
‹Ae = área líquida efetiva da seção transversal da barra;
‹ fu = resistência à ruptura;
‹ γa1 = 1,35
4040
2
,
a
ue
Rdt
fAN γ=
21
Chapas ou Cantoneiras com Furos 
Alinhados
ÎÁrea líquida:
¾dh = diâmetro do furo considerando 
uma folga padrão de 1 5mm;
∑−= φbbn
tbA nn =
uma folga padrão de 1,5mm;
¾φ = diâmetro nominal do furo para 
cálculo:
4141
mmdh 2+=φ
ÎÁrea líquida:
Chapas ou Cantoneiras com Furos 
Alternados
tbA =
¾ s e g = espaçamento longitudinal e transversal entre os furos.
∑∑ +−= gsbbn 4
2
φ
tbA nn
ÎObs: para perfis, a área líquida é:
4242
∑∑ +−= gtstAAn 4
2
φ
22
Esmagamento da Chapa
ÎA força resistente de cálculo à pressão de contato na 
parede de um furo, já levando em conta o rasgamento 
entre dois furos consecutivos ou entre um furo extremo eentre dois furos consecutivos ou entre um furo extremo e 
a borda, é dada por:
¾No caso de furos-padrão:
‹Quando a deformação no furo para forças de serviço for uma limitação de 
projeto:
,
4,22,1 ubuf
Rdc
ftdftF γγ ≤=
l
‹Quando a deformação no furo para forças de serviço não for uma 
limitação de projeto:
4343
2,2, aa γγ
2,2,
,
0,35,1
a
ub
a
uf
Rdc
ftdftF γγ ≤=
l
Esmagamento da Chapa
ÎOnde:
¾ lf = é a distância, na direção da força, entre a borda do furo e a 
borda do furo adjacente ou a borda livre;borda do furo adjacente ou a borda livre;
¾db = é o diâmetro do parafuso;
¾ t = é a espessura da parte ligada;
¾ fu = é a resistência á ruptura do aço da parede do furo
4444
23
Esmagamento da Chapa
¾No caso de furos muito alongados na direção perpendicular á força:
0,20,1 ubuf ftdftF ≤= l
ÎOnde:
¾ lf = é a distância, na direção da força, entre a borda do furo e a 
borda do furo adjacente ou a borda livre;
¾db = é o diâmetro do parafuso;
2,2,
,
aa
RdcF γγ ≤=
¾db é o diâmetro do parafuso;
¾ t = é a espessura da parte ligada;
¾ fu = é a resistência á ruptura do aço da parede do furo
4545
Rasgamento da Chapa
Î Disposições construtivas:
¾Quando o parafuso ou rebite é colocado próximo à borda da chapa, 
como precaução para evitar a ruptura deve-se prever o afastamento como precaução para evitar a ruptura, deve-se prever o afastamento 
mínimo da borda da chapa:
1,5d
1,5d
3,0d
3,0d
4646
2d 3d 3d
244747
4848
25
4949
5050
26
5151
5252

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