LIGACOES-PARAFUSADAS

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3 LIGAÇÕES PARAFUSADAS 
 
33 
 
 
Os parafusos - juntamente com as barras redondas rosqueadas, usadas como 
chumbadores ou como tirantes – são um dos meios de ligação reconhecidos pela 
norma. 
 
3.1 MORFOLOGIA DOS PARAFUSOS 
 
 
FIGURA 1 - MORFOLOGIA DO PARAFUSO 
 
3.2 TIPOS DE PARAFUSOS PARA CONSTRUÇÕES METÁLICAS 
Parafusos de alta resistência são parafusos que possuem suas resistências aumentadas 
por tratamentos térmicos. São mais caros e são identificados por especificação em 
relevo na cabeça do parafuso, normalmente possuem proteção por galvanização. Os 
parafusos de alta resistência possuem especificações, conforme tabela 3.A. 
Também podem possuir especificações adicionais conforme a posição do plano de 
cisalhamento em relação à rosca do parafuso. 
 
 Parafusos Comuns - ASTM A307 ou A307 
Fabricado em aço-carbono, designados como ASTM A307 ou ISSO 4.6, ou apenas 
como A307 são usados para pequenas treliças, plataformas simples, passadiços, terças, 
vigas de tapamento, estruturas leves etc. Possuem baixo custo, porém também possuem 
baixa resistência. 
 
 
 Parafusos de Alta Resistência – ASTM 325 ou A325, ASTM 490 ou A490 
N = a rosca do parafuso está no plano de corte, isto é, a rosca esta no plano de 
cisalhamento do parafuso. 
X = a rosca do parafuso esta fora do plano de cisalhamento do corpo do parafuso. 
F = resistência por atrito 
 
 ISO 4.6 (comum) 8.8 (alta resistência) 
Transmitem esforços de tração, cisalhamento e esforços combinados 
tração+cisalhamento, e também em ligações por atrito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3 PROPRIEDADES DE AÇOS UTILIZADOS EM PARAFUSOS 
As principais propriedades mecânicas dos aços utilizados em parafusos são tensões de 
escoamento e tensão de ruptura , são apresentados na tabela 3.A associados aos 
respectivos diâmetros encontrados no mercado. 
Nota: os parafusos fabricados com aço temperado não podem ser soldados nem 
aquecidos. 
TABELA 3.A — MATERIAIS USADOS EM PARAFUSOS 
Especificação 
 
Mpa 
 
Mpa 
Diâmetro 
 
mm pol 
ASTM A307 - 415 - 1/2 ≤ ≤ 4 
ISO 898-1 Classe 4.6 235 400 12 ≤ ≤ 36 - 
ASTM A325 1) 
635 
560 
825 
725 
16 ≤ ≤ 24 
24 ≤ ≤ 36 
1/2 ≤ ≤ 1 
1 ≤ ≤ 1½ 
ISO 4016 Classe 8.8 640 800 12 ≤ ≤ 36 - 
ASTM A490 895 1035 16 ≤ ≤ 36 1/2 ≤ ≤ 1½ 
ISO 4016 Classe 10.9 900 1000 12 ≤ ≤ 36 - 
1) Disponíveis também com resistência à corrosão atmosférica comparável à dos aços AR 350 COR ou à 
dos aços ASTM A588. 
Fonte: ABNT NBR 8800:2008. 
 
 
 
 
 
 
 
3.4 PARÂMETROS E GEOMETRIA 
 
 
FIGURA 2 - GEOMETRIA E PARÂMETRO DE UMA LIGAÇÃO PARAFUSADA 
 
 = distância da borda do furo até a borda da chapa, medido na direção do esforço, ou 
distancia entre as bordas de dois furos consecutivos. 
 
FIGURA 3 - ÁREA EFETIVA DE CONTATO 
 
 = diâmetro do parafuso 
 = espessura da chapa 
 
 
3.4.1 ÁREA DO PARAFUSO 
 
Área efetiva para Pressão de Contato do parafuso é igual ao diâmetro do parafuso 
multiplicado pela espessura da chapa considerada. 
 
 
 
Área resistente ou Área efetiva de um parafuso para tração é um valor compreendido 
entre a área bruta e a área da raiz da rosca. 
 
 
 
 
 
 
 
 
A área , é um valor aproximado e recomendado pela norma devido à 
margem de segurança existente nos coeficientes de majoração de resistências e 
solicitações. 
A tabela 3.B apresenta valores precisos para e , calculados com base na 
geometria da rosca. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA 3.B - ÁREAS BRUTA E EFETIVA DE PARAFUSOS E BARRAS ROSQUEADAS 
Diâmetro 
Passo da Rosca "P" 
(mm) 
Área Bruta "Ap" 
(mm
2
) 
Área Efetiva à Tração 
"Ae" 
(mm
2
) 
1/2" 1,95 126 91,6 
5/8" 2,31 198 146 
3/4" 2,54 285 215 
7/8" 2,82 388 298 
1" 3,18 506 391 
1 1/8" 3,63 641 492 
1 1/4" 3,63 792 625 
1 3/8" 4,23 958 745 
1 1/2" 4,23 1140 907 
1 3/4" 5,08 1552 1126 
2" 5,64 2027 1613 
Fonte: manual SIDERBRÁS, Ligações em Estruturas Metálicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.5 RESISTÊNCIA DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS 
 
3.5.1 FORÇA DE TRAÇÃO RESISTENTE DE CÁLCULO DO PARAFUSO 
Os parafusos estão sujeitos ao esforço de tração F quando atuar uma força de tração no 
eixo longitudinal do parafuso. 
 
FIGURA 4 – VISTA 1 LIGAÇÃO COM CHAPA DE TOPO OU EXTREMIDADE 
 
 
FIGURA 5 – VISTA 2 LIGAÇÃO COM CHAPA DE TOPO OU EXTREMIDADE 
 
 
Obs.: a resistência de parafusos solicitados por tração é simples, porem as ligações 
como as acima se comportam de maneira mais complexa e a força de tração no parafuso 
é aumentada devido ao efeito chamado efeito alavanca (prying action). 
 
O acréscimo na tração varia de acordo com a espessura da chapa e com a posição dos 
parafusos na ligação. Este assunto mais complexo é visto em ligações rígidas com 
considerações de calculo adequadas. 
Ligações rígidas são aquelas que transmitem força cortante, força normal e momento 
fletor. 
 
 
 
 
 
 
 - força de tração resistente de calculo de um parafuso. 
 - área efetiva da seção do parafuso 
 - tensão de ruptura a tracao 
 - coeficiente de resistência 
 
No caso de barras redondas rosqueadas, a força resistente de cálculo não deve ser 
superior a 
 
 
 
 
. 
 
Para os coeficientes e , consultar tabela de coeficientes de ponderação das 
resistências. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.5.2 RESISTÊNCIA DE CALCULO AO CISALHAMENTO E CONTATO 
 
O comportamento de uma ligação por cisalhamento e contato é o mostrado na figura 6. 
 
 
FIGURA 6– LIGAÇÃO POR CISALHAMENTO E CONTATO 
 
A força normal N é transferida, de uma chapa para outra, através do cisalhamento do 
corpo do parafuso, como ilustra os diagramas da figura 6. Porém, para que este 
cisalhamento ocorra, é necessário que haja pressão de contato entre a superfície lateral 
do parafuso e a parede do furo, em ambas as chapas. 
Em ligações por contato, a força N é considerada igualmente distribuída por todos 
parafusos da ligação (hipótese simplificada). 
Podemos estabelecer que existem dois critérios para avaliar a resistência da ligação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.5.2.1 1° Critério – Resistência ao Cisalhamento dos Parafusos 
A força de cisalhamento resistente de cálculo de um parafuso ou barra redonda 
rosqueada é, por plano de corte, igual a: 
a) para parafusos de alta resistência e barras redondas rosqueadas, quando o plano 
de corte passa pela rosca e para parafusos comuns em qualquer situação (A307, 
A325-N, ISSO 4.6) 
 
 
 
 
 
b) para parafusos de alta resistência e barras redondas rosqueadas, quando o plano 
de corte não passa pela rosca (A325-X, ISSO 8.8) 
 
 
 
 
 
Onde: 
 é a área bruta, baseada no diâmetro do parafuso ou barra redonda rosqueada com 
diâmetro . 
 é a resistência à ruptura do material do parafuso ou barra redonda rosqueada à 
tração. 
 
3.5.2.2 2° Critério – Resistência Da Chapa À Pressão De Contato Nas 
Chapas De Ligação (Resistência Para 1 Parafuso) 
 
A 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 e a borda, é 
dada por: 
 
 
a) no caso de furos-padrão, furos alargados, furos pouco alongados em qualquer direção 
e furos muito alongados na direção da força: 
- quando a deformação no furo para forças de serviço for uma limitação de projeto 
(consideração especial não bordada) 
 
 
 
 
 
 
 
⁄ 
 
 
- quando a deformação no furo para forças de serviço não for uma limitação de projeto 
 
 
 
 
 
 
 
⁄ 
 
 
Considerar área de contato; área de cisalhamento 
c) no caso de furos muitos alongados na direção perpendicular à da força:⁄ 
 
 
Onde: 
 é a distância livre, na direção da força, entre a borda do furo e a borda do furo 
adjacente ou a borda da parte ligada; 
 é o diâmetro do parafuso; 
 é a espessura da parte ligada; 
 é a resistência à ruptura do aço da parede do furo. 
 
 
 
 
 
3.5.3 ATRITO 
 
A figura 7 representa uma ligação, semelhante à figura 6, executada com a utilização de 
parafusos de alta resistência, e protendidos com uma carga . 
 
 
 
FIGURA 7 - ARRANJO DOS FUROS 
 
Entretanto, o comportamento dos parafusos se altera, uma vez que não ocorre mais o 
contato de suas superfícies laterais, com as das paredes dos furos. 
A força N é transferida de uma chapa para outra através da força de atrito , onde é 
o coeficiente de atrito entre as chapas. 
A forca de atrito surge a partir da pressão entre as chapas que, por sua vez, é 
conseqüência da força de protensão , conforme ilustrado pelos diagramas do corpo 
livre da figura. 
Em ligações por atrito, a forca N também é considerada igualmente distribuída por 
todos parafusos da ligação. 
A força resistente de cálculo de um parafuso ao deslizamento, , deve ser igual ou 
superior à força cortante solicitante de cálculo no parafuso, calculada com as 
combinações últimas de ações. O valor da força resistente de cálculo é dado por: 
 
 
 
 
 ( 
 
 
) 
 
 
Onde: 
 é a força de protensão mínima por parafuso; 
 é a força de tração solicitante de cálculo no parafuso que reduz a força de 
protensão, calculada com as combinações últimas de ações; 
 é o número de planos de deslizamento; 
 é o coeficiente de ponderação da resistência, igual a 1,20 para combinações normais, 
especiais ou de construção e 1,00 para combinações excepcionais; 
 
 é o coeficiente médio de atrito, definido a seguir: 
a) 0,35 para superfícies classe A, isto é, superfícies laminadas, limpas, isentas 
de óleos ou graxas, sem pintura, e para superfícies classe C, isto é, superfícies 
galvanizadas a quente com rugosidade aumentada manualmente por meio de 
escova de aço (não é permitido o uso de máquinas); 
b) 0,50 para superfícies classe B, isto é, superfícies jateadas sem pintura; 
c) 0,20 para superfícies galvanizadas a quente; 
 
 é um fator de furo, igual a: 
a) 1,00 para furos-padrão; 
b) 0,85 para furos alargados ou pouco alongados; 
c) 0,70 para furos muito alongados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.5.4 TRAÇÃO E CISALHAMENTO 
 
Quando ocorrer a ação simultânea de tração e cisalhamento, deve ser atendida a 
seguinte equação de interação: 
 
(
 
 
) (
 
 
) 
 
 
Onde: 
 é a força de tração solicitante de cálculo por parafuso ou barra redonda 
rosqueada; 
 é a força de cisalhamento solicitante de cálculo no plano considerado do 
parafuso ou barra redonda rosqueada; 
 e são respectivamente força resistente à tração e ao cisalhamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA 3.C – FORÇAS DE TRAÇÃO E CISALHAMENTO COMBINADAS 
Meio de ligação 
Limitação adicional do valor da força de tração 
solicitante de cálculo por parafuso ou barra 
redonda rosqueada ¹⁾ 
Parafusos ASTM A307 ⁄ 
Parafusos ASTM A325 
 ⁄ 
b 
 ⁄ 
c
 
Parafusos ASTM A490 
 ⁄ 
b 
 ⁄ 
c
 
Barras redondas rosqueadas em geral ⁄ 
a é a resistência à ruptura do material do parafuso ou barra redonda rosqueada; é a área bruta, 
baseada no diâmetro do parafuso ou barra redonda rosqueada, , e é a força de cisalhamento 
solicitante de cálculo no plano considerado do parafuso ou barra redonda rosqueada. 
b Plano de corte passa pela rosca. 
c Plano de corte não passa pela rosca. 
Fonte: Tabela 11, NBR 8800-2008. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.5.5 LIMITAÇÕES DE DISTANCIA ENTRE FUROS (PARAFUSOS) 
 
TABELA 3.D – DISTÂNCIA MÍNIMA DO CENTRO DE UM FURO-PADRÃO À BORDA. 
 
Diâmetro Borda cortada com 
serra ou tesoura 
mm 
Borda laminada ou 
cortada a maçarico 
2)
 
 mm 
pol mm 
1/2 
16 
22 19 
5/8 29 22 
3/4 32 26 
7/8 
20 35 27 
22 38 c 29 
24 42 c 31 
1 44 32 
1 1/8 27 50 38 
 30 53 39 
1 1/4 57 42 
 36 64 46 
> 1 1/4 >36 1,75 1,25 
1) São permitidas distâncias inferiores às desta Tabela, desde que a equação da NBR 8800:2008 aplicável 
de 6.3.3.3 seja satisfeita. 
2) Nesta coluna, as distâncias podem ser reduzidas de 3 mm, quando o furo está em um ponto onde a 
força solicitante de cálculo não exceda 25 % da força resistente de cálculo. 
3) Nas extremidades de cantoneiras de ligação de vigas e de chapas de extremidade para ligações 
flexíveis, esta distância pode ser igual a 32 mm. 
Fonte: ABNT NBR 8800:2008 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de 
edifícios. 
 
 
3.5.5.1 Espaçamento mínimo entre furos 
A distância entre centros de furos-padrão, alargados ou alongados, não pode ser inferior 
a 2,7 , de preferência 3 , sendo o diâmetro do parafuso ou barra redonda 
 
rosqueada. Além desse requisito, a distância livre entre as bordas de dois furos 
consecutivos não pode ser inferior a . 
 
3.5.5.2 Espaçamento máximo entre furos 
O espaçamento máximo entre parafusos que ligam uma chapa a um perfil ou a outra 
chapa, em contato contínuo, deve ser determinado como a seguir: 
a) em elementos pintados ou não sujeitos à corrosão, o espaçamento não pode exceder 
24 vezes a espessura da parte ligada menos espessa, nem 300 mm; 
b) em elementos sujeitos à corrosão atmosférica, executados com aços resistentes à 
corrosão, não pintados, o espaçamento não pode exceder 14 vezes a espessura da parte 
ligada menos espessa, nem 180 mm. 
 
3.5.5.3 Distância mínima de um furo às bordas 
 
 Furos-padrão 
A distância do centro de um furo-padrão a qualquer borda de uma parte ligada não pode 
ser inferior ao valor indicado na Tabela 14, na qual é o diâmetro do parafuso ou 
barra redonda rosqueada. 
 
 Furos alargados ou alongados 
A distância do centro de um furo alargado ou alongado a qualquer borda de uma parte 
ligada não pode ser inferior ao valor indicado para furos-padrão, dado na Tabela 14, 
acrescido de , sendo o diâmetro do parafuso e definido como a seguir: 
a) para furos alongados na direção paralela à borda considerada; 
b) para furos alargados; 
c) para furos pouco alongados na direção perpendicular à borda considerada; 
d) para furos muito alongados na direção perpendicular à borda considerada 
(se o comprimento do furo muito alongado for inferior ao dado na Tabela 12, o produto 
 
 pode ser reduzido de uma quantia igual à metade da diferença entre o 
comprimento dado na Tabela e o comprimento real). 
 
TABELA 3. E - FURAÇÃO EM CANTONEIRAS PARA JUNTA SIMPLES 
BITOLA GAB. PARAFUSO FURO LINHA DE FURAÇÃO 
Polegada mm C polegada mm A
(e)
 B
(s)
 
1 1/2" 
1/8" 
38 
3 
22 1/2" 14,5 25 50 3/16" 5 
1/4" 6 
1 3/4" 
1/8" 
45 
3 
25 1/2" 14,5 25 50 3/16" 5 
1/4" 6 
2" 
1/8" 
51 
3 
30 1/2" 14,5 25 50 3/16" 5 
1/4" 6 
2 1/2" 
3/16" 
63 
5 
35 
1/2" 14,5 25 50 
1/4" 6 
5/16" 8 
5/8" 18,0 30 60 
3/8" 10 
3" 
3/16" 
76 
5 
40 
5/8" 18,0 30 60 1/4" 6 
5/16" 8 
3/8" 10 
3/4" 22,0 40 70 
7/16" 11 
 
4" 
1/4" 
102 
6 
55 
5/8" 18,0 30 60 
5/16" 8 
3/8" 10 
3/4" 22,0 40 70 
7/16" 11 
1/2" 13 7/8" 24,0 45 80 
9/16" 14 
1" 27,0 50 90 
5/8" 16 
5" 
3/8" 
127 
10 
75 
3/4" 22,0 40 70 
1/2" 13 7/8" 24,0 45 80 
5/8" 16 1" 27,0 50 90 
6" 
3/8" 
152 
10 
90 
3/4" 22,0 40 70 
1/2" 13 7/8" 24,0 45 80 
5/8" 16 1" 27,0 50 90 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
ABNT NBR 8800. Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e 
concreto de edifícios. Rio de Janeiro, 2008. 
ABNT NBR 6120. Cargaspara o cálculo de estruturas de edificações. Rio de 
Janeiro, 1988. 
ANDRADE P. B.. • Curso Básico de Estruturas de Aço. Belo Horizonte, 2000. 
http://sistemasestruturais3.pbworks.com/f/EstruturasMetalicas-Cap.3-
Perfis_Metalicos_Usuais.pdf 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXERCÍCIOS 
1) Determinar a carga máxima que suporta a ligação: 
Dados: 
- Parafuso ϕ 7/8” – A-325 N. 
- Chapa de aço ASTM A-572 grau 50, para chapa de 8mm 
- Chapa de aço ASTM SAC-41, para chapa de 20mm. 
 
Pede-se: 
a) Calcular a resistência de um parafuso nas seguintes condições: 
- Rosca no plano de corte 
- Rosca fora do plano de corte 
- Comparar os valores fornecidos pela tabela 
b) Calcular a resistência da chapa ao esmagamento 
c) Concluir sobre a resistência total da ligação 
d) Calcular os valores de “e” e “s” para que a chapa possua a mesma resistência dos 
parafusos. 
 
 
 
 
 
 
40 mm 75 mm 35 mm 
40 mm 
70 mm 
40 mm 
20 mm 
P/2 
P/2 
P 
 
2) Projetar a ligação parafusada da treliça 
 
a) Projetar a ligação parafusada no ponto A 
b) Com o auxilio da tabela, determinar a máxima bitola dos parafusos 
c) Calcular a resistência ao cisalhamento para 01 parafuso 
d) Calcular o numero de parafusos necessários para cada situação 
e) Verificar a resistência da chapa ao esmagamento 
f) Desenhar a ligação com as cotas 
Dados: 
Chapa de ligação 8mm; aço MR 250. 
BARRA TRAÇÃO (kN) BITOLA (mm) PARAFUSO QUANTIDADE 
01 120 ┐┌ 50X3 
02 100 ┐┌ 45X3 
03 180 █ 100X10 
 
 
 
 
 
Nó A 
1 
2 
3