AULA 08 - LIGAÇÕES PARAFUSADAS

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Estruturas Metálicas
AULA 08
Prof. Islane Santos, Eng. Me.
prof.islane.santos@doctum.edu.br
1. CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES
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É muito comum a utilização de soldas nas ligações de fábrica e de parafusos nas 
ligações de campo.
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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De acordo com o tipo de esforço que atua nos parafusos (Tração, esforço cortante ou 
uma combinação de tração com esforço cortante).
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações parafusadas Ligações por contato
Ligações por atrito
Ligações por contato
Transmitido através do contato do corpo do parafuso e a parede do furo.
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por contato
Ligações por atrito
Ligações por contato
Transmitido através do contato do corpo do parafuso e a parede do furo.
Corte do parafuso
Esmagamento da chapa
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Ligações parafusadas
2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por contato
Ligações por atrito
Ligações por contato
Transmitido através do contato do corpo do parafuso e a parede do furo.
Plano de Corte
* Parafusos com rosca ↓ resistência
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Ligações parafusadas
2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por contato
Ligações por atrito
Ligações por contato
Transmitido através do contato do corpo do parafuso e a parede do furo.
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Ligações parafusadas
2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por contato
Transmitido através do contato do corpo do parafuso e a parede do furo
Tensão de compressão devido ao contato do 
parafuso com a chapa (fc)
Tensão de cisalhamento (fv)
P: Força 
db: diâmetro do parafuso
t: espessura da chapaEstruturas Metálicas | Prof. Islane Santos, Eng. Me.
𝑓𝑐 =
𝑃
𝑑𝑏𝑡
𝑓𝑣 =
𝑃
𝜋𝑑𝑏
2
4
2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por contato
Transmitido através do contato do corpo do parafuso e a parede do furo
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por contato
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por contato
A ruína de uma ligação por contato submetida a força 
cortante pode se dar de diversas formas:
• Cisalhamento do parafuso;
• Esmagamento da chapa pelo parafuso; 
• Rasgamento da chapa pelo parafuso;
• Flexão no parafuso.
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por contato • Ruptura da ligação entre furo e borda;
• Deformação da aba não conectada.
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por atrito
Parafusos são montados com protensão → compressão entre as peças origina o 
atrito responsável pela transmissão de forças na ligação
• Impedimento do escorregamento
• Atrito vencido → Ligação por Contato
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2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
Ligações por contato:
carregamentos estáticos.
Ligações por atrito:
carregamentos dinâmicos.
2. CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAÇÕES PARAFUSADAS
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Ligações por atrito
Como garantir a protensão mínima? 6.4.1 (força de protensão em função do diâmetro)
1) Aperto pelo método da rotação da porca NBR 8800:2008 – item 6.7.4.3
Controlar o alongamento do parafuso pelo número de voltas da porca após o
parafuso ter sido apertado o suficiente para que todas as peças estejam em contato.
2) Aperto com chave calibrada ou chave manual com torquímetro NBR 8800:2008
– item 6.7.4.4
Utilizar chave calibrada ou manual com auxílio de um torquímetro, de maneira a
fornecer a protensão mínima nos parafusos.
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4. APERTO DE PARAFUSOS
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3. TIPOS DE PARAFUSOS
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Arruela
Porca
Parafuso Sextavado 
rosca parcial
Parafuso Sextavado 
rosca inteira
Fuste (Ø nominal)
Cabeça
Rosca
~ 0,85 Ø nom
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3. TIPOS DE PARAFUSOS
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3. TIPOS DE PARAFUSOS
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3. TIPOS DE PARAFUSOS – Algumas prescrições
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Prescrições da NBR8800:2008
• Referem-se especificamente aos parafusos comuns ASTM A307 e aos 
parafusos de alta resistência ASTM A325 e A490 com rosca UNC.
Questões construtivas:
→ Tentar utilizar apenas um diâmetro de parafuso.
→ Edifícios: 3/4” ou 7/8”
→ Pontes: 7/8” ou 1”
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5. DIMENSÕES
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5.1 Espaçamento mínimo entre furos NBR 8880:2008 (Item 6.3.9):
• A distância entre centros de furos padrão, alargados ou alongados, não pode ser
inferior a 2,7db, de preferência 3db, sendo db 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 db.
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5. DIMENSÕES
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5.2 Distância mínima de um furo às bordas NBR 8880:2008 (Item 6.3.10.1):
A distância do centro de um furo padrão a qualquer borda de uma parte ligada não 
pode ser inferior ao valor indicado na tabela.
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5. DIMENSÕES
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5.3 Distância máxima de um furo às bordas NBR 8880:2008 (Item 6.3.11.1):
Para qualquer borda de uma parte ligada, a distância do centro do parafuso (ou barra 
redonda rosqueada) mais próximo até essa borda não pode exceder 12 vezes a 
espessura da parte ligada considerada, nem 150 mm.
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6. DIMENSIONAMENTO
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• Depender da natureza das ligações;
• Devem ser verificadas as condições limites de parafusos e elementos de ligação.
• Áreas de cálculo
6.1 Ligações por contato
• Verificada condições de segurança dos parafusos;
• Condição de contato do parafuso com a borda do furo;
Área efetiva de um parafuso ou barra rosqueada para tração
Área bruta, baseada no diâmetro do parafuso ou no 
diâmetro externo da rosca 
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6. DIMENSIONAMENTO
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6.1.1 Tração (Item 6.3.3.1)
A força de tração resistente de cálculo de um parafuso tracionado ou de uma barra 
redonda rosqueada tracionada é dada por:
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6. DIMENSIONAMENTO
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6.1.2 Cisalhamento (Item 6.3.3.2)
A força de cisalhamento resistente de cálculo de um parafuso ou de uma 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.
b) Para parafusos de alta resistência e barras redondas
rosqueadas quando o plano de corte não passa pela rosca.
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6. DIMENSIONAMENTO
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6.1.3 Pressão de contato em furos (Item 6.3.3.3)
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6. DIMENSIONAMENTO
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6.2 Ligações por atrito
• Verificada condições de segurança dos parafusos;
• Condição de contato do parafuso com a borda do furo;
• Condições de deslizamento
6. DIMENSIONAMENTO
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6.2 Ligações por atrito
• Verificada condições de segurança dos parafusos;
• Condição de contato do parafuso com a borda do furo;
• Condições de deslizamento
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Exemplo 1 - Um parafuso comum de diâmetro de 20mm está unindo as duas chapas
conforme apresentado no esquema abaixo. Dados: Aço A307 (fub=415×106N/m2).
a) Verificar se o mesmo irá resistir ao esforço atuante de 40kN.
b) Caso o mesmo não resista, determine o diâmetro necessário para que o parafuso
atenda à condição de segurança.
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Exemplo 2 - Para o parafuso abaixo, verifique a suficiência a tração axial do mesmo, 
assumindo uma solicitação de cálculo a tração de 100kN.
Dados: 
• Aço ASTM A307 
• Diâmetro nominal do parafuso: d = 1” 
• Adotar 1" = 25,4 mm. 
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Exemplo 3: A ligação abaixo, pede-se:
a) Determinar o valor da máxima tração axial de cálculo “Td”, em estados limites últimos,
a ser aplicada no centro de gravidade da barra diagonal de contraventamento abaixo
esquematizada, em função da resistência da ligação parafusada da mesma à chapa
de ligação (1).
Dados: 
1) Elementos da ligação em aço ASTM A-36 com: fy=250 MPA e fu=400 MPa; 
2) Furos do tipo padrão; as deformações nos furos são limitantes do projeto; 
3) Parafusos alta resistência ASTM A325, com db=24 mm e rosca fora do plano
de corte (fub=825MPa);
4) Espaçamentos dos parafusos da ligação da diagonal à chapa (1): s = 3db; 
5) Dispensada a verificação da cantoneira a tração;
6) Diagonais em perfis dupla cantoneira 3"x 3"x 1/4"; 
7) Espessuras das chapas na ligação: 
Chapa de ligação (1): t1 = 1/4" = 6,35 mm; 
Chapa de ligação (2): t2 = 5/8“=16,00 mm; 
Mesa da coluna... (3): t3 = 5/8" =16,00 mm; . 
8) Adotar: 1"=25,4 mm = 2,5 4 cm; 
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Exemplo 5: A ligação abaixo, pede-se:
b) Verificar a suficiência da ligação parafusada da chapa de ligação (2) à mesa da coluna
(3), considerando a ação da máxima carga axial de tração de cálculo Td obtida no item a
aplicada no centro de gravidade da barra.
Observar a equação de interação para a ação simultânea de tração e cisalhamento
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