ESTRUTURAS METALICAS.pptx

Aula relativa a verificação de segurança das ligações aparfusadas segundo a norma REAE e NBR 8800:2008

1. FACULDADE DE ENGENHARIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA ESTRUTURAS METÁLICAS DIMENSIONAMENTO DE PARAFUSOS SEGUNDO ÀS NORMAS REAE E NBR 8800:2008. Discentes: Carlos Paulo Sassique Andrassone Emídio Artur Manjate Evaldino Elias Fatil Docente: Lourenço Matandire , Lic Pemba, Julho de 2022 1

2. ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO CAPITULO I 1. Estrutura do trabalho e sequencia da apresentação Normas de dimensionamento [ REAE & NBR] CAPITULO IV Elementos pré-textuais CAPITULO II conceitos fundamentais CAPITULO III Exercícios resolvidos Secção de duvidas e sugestões da plateia 2

3. 1. ELEMENTOS PRÉ-TEXTUAIS 1.1. Resumo Resumo Este trabalho consiste numa revisão bibliográfica sobre ligações em estruturas de aço (ligações aparafusadas). Neste trabalho inicialmente são abordados os dispositivos de ligação, enfatizando os tipos e as características estruturais dos conectores, os tipos de parafusos mais empregados nas estruturas de aço e suas implicações. A seguir são apresentados os aspectos mais importantes sobre o comportamento estrutural de parafusos e a avaliação da resistência com base na norma brasileira NBR 8800 e REAE. E finalmente, são apresentados e discutidos os dois exercícios em ligações parafusadas. Palavras-chave : Dimensionamento. ligações. conectores. parafusos. 3

4. 1. ELEMENTOS PRÉ-TEXTUAIS 1.2. Introdução Introdução Neste trabalho iremos abordar de forma sucinta as ligações aparafusadas, começaremos dado uma introdução a cerca das ligações em estruturas metálicas onde classificaremos as ligações em estruturas metálicas, conceituaremos o termo parafuso, classificaremos as ligações aparafusadas e após estes conceitos importantes entraremos no dimensionamento desse tipo de ligação tendo em vista as normas REAE e a NBR 8800 e por fim serão apresentados dois exercícios para a consolidação da matéria apresentada. 4

5. ELEMENTOS PRÉ-TEXTUAIS 1.3. Objectivos Objetivo geral Dimensionar elementos aparafusados segundo às normas REAE e NBR 8800:2008. Objetivos Específicos ❖ Classificar as ligações estruturais; ❖ Conceituar as ligações aparafusadas; ❖ Classificar os parafusos; ❖ Demonstrar os procedimentos de verificação de Segurança nas Ligações aparafusadas; ❖ Resolver exercícios. 5

6. 1 . ELEMENTOS PRÉ-TEXTUAIS 1.4. Metodologia Metodologia Para a realização deste trabalho fez-se uma pesquisa bibliográfica e análise documental , pois as obras consultadas são corroboradas inteira ou parcialmente. Foi utilizada uma abordagem qualitativa de maneira a buscar um aprofundamento da compreensão do problema , elucidando os conceitos necessários ao entendimento da questão. Também se tratou uma pesquisa explicativa, buscando os factores que determinam ou que colaboram para a ocorrência dos fatos e situações a serem estudadas. Desta forma, procurou-se fornecer um conjunto diversificado de contribuições actualizadas para que se possa proporcionarem direcionamento às considerações sobre o assunto em estudo. 6

7. 2 . LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.1. Ligações em estruturas metálicas Conceito de ligações em Estruturas Metálicas Segundo o Instituto Brasileiro de Siderurgia (2004), o termo ligação é aplicado a todos os detalhes construtivos que promovam a união de partes da estrutura entre si ou a sua união com elementos externos a ela, como, por exemplo, as fundações. Componentes das ligações O IBS declara que as ligações se compõem de: E lementos de ligação; Meios de ligação [Conectores] . 7

8. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.1. Ligações em estruturas metálicas Elementos de ligação Os elementos de ligação são todos os componentes incluídos no conjunto para permitir ou facilitar a transmissão dos esforços. Como exemplo de elementos de ligação pode-se mencionar os seguintes elementos: Enrijecedores; Placa de base; Cantoneiras; Talas de alma e de mesa; Parte das peças ligadas envolvidas localmente na ligação. 8

9. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.1. Ligações em estruturas metálicas Meios de ligação Já os meios de ligação são os elementos que promovem a união entre as partes da estrutura para formar a ligação. Como meios de ligação são utilizados, principalmente soldas, parafusos e barras roscadas, como os chumbadores. Conectores Pfeil (2009) afirma que o conector é um meio de união que trabalha através de furos nas chapas. Em estruturas usuais, encontram-se os seguintes tipos de conectores: rebites, parafusos comuns e parafusos de alta-resistência. 9

10. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.2. Aplicação das ligações de estruturas metálicas Figura 1: Exemplos de aplicação de ligações de estruturas Metálicas. Fonte: (Instituto Brasileiro de Siderurgia, 2004). 10

11. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.2. Aplicação das ligações de estruturas metálicas Figura 2: Exemplos de aplicação de ligações de estruturas Metálicas. Fonte: (Fakury, Silva, & Caldas, 2016) Figura 3: Exemplos de aplicação de ligações de estruturas Metálicas. Fonte: ( Argenta , 2016) 11

12. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.2. Aplicação das ligações de estruturas metálicas Figura 4: Exemplos de aplicação de ligações de estruturas Metálicas. Fonte: (Argenta, 2016) 12

13. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.2. Aplicação das ligações de estruturas metálicas O uso destes importantes componentes (elementos de ligação no geral) permite aos engenheiros a conceção de grandes obras de engenharia como, as que são apresentadas abaixo. Figura 5: Obras de engenharias. Fonte: Matandire (2017) É simplesmente incrível, pós não ? 13

14. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.3. Tipos de ligações Tipos de ligações de estruturas metálicas Segundo o 15° artigo, do capítulo I do REAE, as ligações entre os elementos estruturais podem ser executadas pelos seguintes processos: Rebitagem; Aparafusamento; Soldadura. Uniões ou ligações Aparafusadas Os parafusos são os principais percussores das uniões aparafusadas, portanto como ponto de partida do estudo do dimensionamento das ligações aparafusadas é necessário que se aborde antes de mais nada acerca dos parafusos. 14

15. Conceito de parafuso Segundo Pauli e Uliana (1996), os parafusos são elementos de corpo cilíndrico e comprimento de corpo variável, onde, sobre este corpo (espiga), há filetes de roscas. Estas roscas podem ser de diferentes especificações e trabalham em conjunto com porcas ou outros elementos roscados, com as mesmas características de roscas. Dias (1997) afirma que os parafusos são formados por três partes: cabeça e espiga (fuste e rosca). Apesar de serem identificados pelo diâmetro nominal, a sua resistência à tracção é função do diâmetro efectivo, sendo a área efectiva a area da secção transversal que passa pela rosca, valendo cerca de 75% da área nominal. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.4. ligações aparafusadas 15

16. Os autores Gordo e Ferreira (2007) acrescentam afirmando que os parafusos são elementos de fixação, empregados na união não permanente de peças, isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas facilmente, bastando apertar e desapertar os parafusos que as mantêm unidas . 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.4. ligações aparafusadas Portanto contudo pode-se afirmar que as partes principais de um parafuso são a cabeça e a espiga . É na espiga onde se encontra a rosca e também a região do fuste (ou o liso da espiga). Figura 6: Constituição de um parafuso. Fonte: (Dias, 1997). Roscas Cabeça Fuste Diâmetro efetivo Diâmetro normal 16

17. Tipos de roscas Roscas internas ; As roscas internas encontram-se no interior das porcas . Roscas externas As roscas externas se localizam no corpo dos parafusos. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2 .5. Tipos de roscas Conceito de rosca Rosca é um conjunto de filetes em torno de uma superfície cilíndrica Funções das roscas Permitir a união e a desmontagem de peças; Permitir o movimento de peças . 17

18. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.6. Constituição das roscas Figura 7: Constituição uma Rosca. Fonte : (Budynas & Nisbett, 2016). 18

19. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.6. Tipos de filentes de roscas 19

20. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.6. Tipos de filentes de roscas Fonte: (Gordo & Ferreira, 2007). 20

21. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.7. Anilhas Conceito de Anilhas As anilhas, são elementos de fixação com forma de um disco com furo na região central por onde o parafuso passa . Funções das anilhas Distribuir igualmente a força de aperto entre a porca, o parafuso e as partes unidas; Em algumas situações funciona como elemento de trava. 21

22. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.8. Tipos de anilhas Tipos de anilhas Existem vários tipos de anilhas, dentre as quais se destacam a anilha: Lisa; D e pressão; D entada , Serrilhada; Ondulada; De travamento com orelha E arruela para perfilados, Figura 8: União com anilha. Fonte: (Cherkassky, 2000) 22

23. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.8. Tipos de anilhas Importa salientar que a anilha de cunha ou arruela para perfilados, é muito utilizada em montagens que envolvem cantoneiras ou perfis em ângulo. Devido ao seu formato de fabricação, este tipo de arruela compensa os ângulos e deixa perfeitamente paralelas as superfícies a serem parafusadas . Figura 9: Anilha de cunha ou arruela para perfilados. Fonte: Adaptado de Cherkassky (2000). 23

24. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.9. Classificação parafusos Classificação dos Parafusos Para Gordo e Ferreira (2007), há uma enorme variedade de parafusos que podem ser diferenciados pelo formato da cabeça, do corpo e da ponta . Essas diferenças, determinadas pela função dos parafusos, permite classificá-los em quatro grandes grupos : Parafusos passantes; Parafusos não-passantes; Parafusos de pressão; Parafusos prisioneiros. 24

25. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.9. Classificação parafusos Parafusos Passantes Esses parafusos atravessam, de lado a lado, as peças a serem unidas, passando livremente nos furos. Dependendo do serviço, esses parafusos, além das porcas, utilizam arruelas e contraporcas como acessórios. Os parafusos passantes apresentam-se com cabeça ou sem cabeça (Gordo & Ferreira, 2007). Figura 10: Parafusos Passantes. Fonte: (Gordo & Ferreira, 2007). 25

26. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.9. Classificação parafusos Parafusos não-passantes Ainda o mesmo autor afirma que os parafusos não passantes são parafusos que não utilizam porcas. Visto que o papel de porca é desempenhado pelo furo roscado, feito numa das peças a ser unida . Figura 11: Parafusos não-Passantes. Fonte: (Gordo & Ferreira, 2007). 26

27. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.9. Classificação parafusos Parafusos de pressão Esses parafusos são fixados por meio de pressão. A pressão é exercida pelas pontas dos parafusos contra a peça a ser fixada. Os parafusos de pressão podem apresentar cabeça ou não. Figura 12: Parafusos de Pressão. Fonte: (Gordo & Ferreira, 2007). 27

28. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.9. Classificação parafusos Parafusos prisioneiros São parafusos sem cabeça com rosca em ambas as extremidades, sendo recomendados nas situações que exigem montagens e desmontagens frequentes. Em tais situações, o uso de outros tipos de parafusos acaba danificando a rosca dos furos. Classificação dos parafusos em estruturas metálicas Segundo Geralmente Fakury, Silva , e Caldas (2016) em estruturas metálicas os parafusos são classificados em: P arafusos comuns; E parafusos de alta resistência . 28

29. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.10 . Modos de aperto dos parafusos Modos de aperto dos parafusos Fakury , Silvan e Caldas (2016) afirmam que existem dois modos de aperto de parafusos, a saber: A perto normal; Aperto com protensão inicial. Aperto normal Aperto normal é aquele que apenas garante firme contacto entre as partes unidas, podendo ser utilizado tanto em parafusos comuns quanto de alta resistência. 29

30. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.10. Modos de aperto dos parafusos Aperto com protensão inicial O aperto com protensão inicial é feito de maneira que o parafuso desenvolva em seu corpo uma força de protensão mínima, 𝐹𝑇𝑏 , equivalente a aproximadamente 70% da sua força de tração resistente nominal Figura 13: Modos de aperto de parafusos. Fonte: (Fakury, Silva, & Caldas, 2016). 30

31. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.11 . Chaves Dinamométricas Chaves Dinamométricas Segundo site Direct Industry (2022) a chave dinamométrica é também chamada “ chave de torque” e, no Brasil, “torquímetro”. É uma ferramenta utilizada para apertar parafusos e porcas aplicando um binário (torque) preciso, indicado pelo fabricante. Tipos de chaves dinamométricas No mesmo site encontramos que existem dois tipos principais de chaves dinamométricas, a saber: C haves dinamométricas com mecanismo de disparo; C haves dinamométricas de leitura directa . 31

32. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.12. Tipos de chaves dinamométricas Chaves dinamométricas com mecanismo de disparo As chaves dinamométricas de disparo, ou torquímetros de estalo, indicam quando é atingido o valor do binário previamente selecionado. Embora algumas destas chaves sejam fixas , a grande maioria é ajustável. Neste caso, é possível definir um valor compreendido na faixa de binário permitida pela chave. Chaves dinamométricas de leitura directa As chaves dinamométricas de leitura direta exibem o valor do binário de forma instantânea . 32

33. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.12. Tipos de chaves dinamométricas Tipos de chaves dinamométricas de acordo com o tipo de acionamento As podem ser manuais, elétricas, hidráulicas ou pneumáticas. Seja qual for a tecnologia que escolher, deve estar ciente de que terá de calibrar a chave antes de a utilizar. Figura 20: Taquímetros. Fonte: https://www.scsconcept.com/pt-br/guia-para-escolha-de-um-torquimetro . 33

34. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.13 . Furação nas ligações aparafusadas Furação nas ligações aparafusadas Há quatro tipos de furo usados nas ligações aparafusadas a saber, furos-padrão, furos alargados, furos pouco alongados e furos muito alongados (Fakury, Silva, & Caldas, 2016 ). Figura 21: Tipos de furo. Fonte : (Fakury, Silva, & Caldas, 2016). 34

35. 2. LIGAÇÕES APARAFUSADAS EM ESTRUTURAS METÁLICAS 2.13. Furação nas ligações aparafusadas Exemplo pratico do uso de furos muito alongados em uma estrutura Figura 22: Furo muito alongado em apoio de viga. Fonte: (Fakury, Silva, & Caldas, 2016) 35

36. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.1. REAE Regulamento de estruturas de aço para edifícios O dimensionamento de estruturas de aço deve obedecer minuciosamente as regras traçadas no Regulamento de Estruturas de Aço para Edifícios (REAE). Este regulamento estabelece regras que devem ser observadas no projeto e na execução de estruturas de aço para edifícios e obras análogas cujos elementos sejam de aço laminado a quente (REAE, Capítulo I, 1°artigo). Exceção em relação ao uso do REAE No entanto segundo o artigo 2 do capitulo I do REAE este regulamento é aplicável sob orientação especial: No dimensionamento de estruturas de aço sujeitas a esforços alternados suscetíveis de provocarem fadiga; 36

37. No dimensionamento de estruturas cujos elementos apresentem constituição diferente da indicada no primeiro artigo do mesmo regulamento; Dimensionamento de estruturas especiais , como as constituídas por tubos com ligações amovíveis; 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.1. REAE De onde surge a necessidade de uma orientação especial A necessidade de uma orientação especial surge do facto do REAE ter sido estabelecido sem tomar em conta os problemas específicos dessas estruturas ( REAE, Capítulo I, artigo 2 °). 37

38. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.1. REAE Figura 23: Fluxograma proposto pelo grupo para qualquer dimensionamento segundo REAE . Fonte: Autores (2022). 38

39. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.2. Regras gerais de montagem de estruturas metálicas Regras gerais de montagem de estruturas metálicas Segundo o artigo 68, do capítulo V do REAE, na montagem de estruturas de aço deve-se respeitar as prescrições da regulamentação em vigor sobre segurança no trabalho da construção civil. Este regulamento ainda neste artigo e capítulo, reitera que : Todas as peças devem ser convenientemente marcadas na oficina, de modo que não se levantem dúvidas relativas a posição que devem ocupar, durante a montagem . Deve-se retocar a pintura ou outras proteções contra a corrosão que tenham ficado danificadas durante a montagem e proteger superfícies não anteriormente revestidas . 39

40. Regras gerais de montagem de estruturas metálicas ( Continuação ) As ligações devem efetuar-se sem introduzir esforços importantes (grandes esforçços) nas peças. Entretanto, em casos especiais em que são previstos esses esforços, deve-se proceder a verificação dos mesmos por métodos apropriados. A introdução de repuxos para acerto das peças deve fazer-se sem deformar os furos ; 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.2. Regras gerais de montagem de estruturas metálicas 40

41. Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas Segundo o 21° artigo do capítulo III do REAE, as ligações aparafusadas podem ser correntes ou pré-esforçadas. Sendo que o funcionamento das ligações esforçadas é assegurado pela existência de forças de aperto e de atrito, resultantes do pré-esforço dos parafusos, que se opõem ao desencosto e deslizamento dos elementos ligados. Nas ligações aparafusadas o diâmetro dos furos não deve exceder em mais de 2 mm o diâmetro do liso da espiga dos parafusos, ou seja:   3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.3 . Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas 41

42. No entanto se o diâmetro do furo for superior a 24 mm, este não deverá exceder em mais de 3 mm o diâmetro do liso da espiga, ou seja, O liso da espiga dos parafusos deve, em geral, ter comprimento suficiente para abranger toda a espessura dos elementos a ligar. Ex: Imaginemos que queremos unir duas chapas cuja espessura seja de 20 mm cada. Portanto devemos garantir que:   3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.3. Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas 42

43. Disposição dos parafusos em um elemento estrutural qualquer Considere o elemento estrutural genérico apresentado abaixo . Onde: d – Diâmetro dos furos; a – distância do eixo do parafuso ou do rebite ao bordo mais próximo na direção do esforço que solicita a ligação; b – Distancia do eixo do rebite ao bordo mais próximo na direção normal à do esforço em que solicita a ligação ; 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.3. Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas c – Menor distancia entre os eixos dos parafusos ou rebites; Figura 24: Regras gerais de disposição de parafusos e de rebites em uma estrutura metálica. Fonte: Adaptado do REAE (1986). 43

44. Na disposição dos rebites e parafusos devem ser respeitados as seguintes condições segundo o REAE no seu 20° artigo do capítulo III. I. 2𝑑 ≤ 𝑎 ≤ 3𝑑; II. 1.5 𝑑 ≤ 𝑏 ≤ 2.5 𝑑; III. 3𝑑 ≤ 𝑐 ≤ 7𝑑 (Ambientes muito agressivos) IV. 3𝑑 ≤ 𝑐 ≤ 10 𝑑 (Ambientes pouco ou moderadamente agressivos ) 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.3. Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas 44

45. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.4. Disposições gerais das ligações aparafusadas correntes Disposições gerais das ligações aparafusadas correntes Na execução das ligações aparafusadas correntes de acordo com o 63° artigo do capítulo V, devem se respeitar as seguintes condições: O roscado dos parafusos deve sobressair pelo menos, um filete das respetivas porcas ; Facilmente verifica-se que o roscado deste parafuso sobressaiu em mais de um filete da rosca . 45

46. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.4. Disposições gerais das ligações aparafusadas correntes Disposições gerais das ligações aparafusadas correntes ( c continuação ) III. O aperto dos parafusos deve ser suficiente para garantir a eficiência das ligações, onsiderando sempre que um aperto exagerado produz estados de tensão desfavoráveis nos fusos ; IV. Sempre que se verificar condições que possam conduzir ao desaperto dos parafusos em serviços (por exemplo vibrações), deve-se utilizar dispositivos que impeçam esse desaperto tais como anilhas de mola ou contraporcas. 46

47. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.5. Disposições gerais ligações aparafusadas pré-esforçadas Disposições gerais ligações aparafusadas pré-esforçadas Na execução das ligações aparafusadas pré-esforçadas, de acordo com o 64° artigo do capítulo V, devem se respeitar as seguintes condições: I. As superfícies dos elementos a ligar devem ser cuidadosamente limpas de quaisquer materiais suscetíveis de provocarem uma diminuição do atrito entre as superfícies (ferrugem , gordura, água, óleo, etc). A limpeza deverá ser efetuada a jato de areia ou à chama de características adequadas, devendo executar-se em curto prazo ( algumas horas depois) a montagem da ligação, de modo a evitar que as superfícies se oxidem; 47

48. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.5. Disposições gerais ligações aparafusadas pré-esforçadas II. A estes tipos de parafusos deve-se aplicar momentos de aperto especificados no projeto , utilizando chaves dinamométricas aferidas (erro máximo de ± 10 %); III. Posteriormente à montagem, deverá se fazer a verificação em pelo menos 10% do número total dos parafusos instalados, de modo a aferir se foram aplicados os momentos de aperto especificados no projeto. Para tal será medido o valor do momento necessário para fazer o desapertar a porca de um sexto de volta. Este valor deve ser, no mínimo 75 % do momento de montagem . IV. Sempre que se verificar condições que possam conduzir ao desaperto dos parafusos em serviços (por exemplo vibrações), deve-se utilizar dispositivos que impeçam esse desaperto tais como anilhas de mola ou contraporcas. 48

49. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.6. Verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes Verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes Na verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes devem se obedecer os estatutos estabelecidos no 58° artigo do capítulo IV no REAE. Abaixo são apresentadas as regras para a verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes : Determinação das tensões resistentes A determinação das tensões resistentes em ligações aparafusadas pode ser efetuada a partir dos valores estabelecidos no 58° artigo do capítulo IV, multiplicados pela tensão de cedência . Estes valores multiplicados pela tensão de cedência são apresentados na proxima tabela. 49

50. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.6. Verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes 50

51. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.6. Verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes Determinação das tensões actuantes Segundo os artigos 57 e 58 do capítulo IV as tensões atuantes nos parafusos devemser determinadas de acordo com as regras aprendidas na disciplina de resistência dos materiais , e atendendo aos seguintes espetos: Tensão de corte A tensão de corte nos parafusos, será obtida dividindo o valor de cálculo de esforço cortante correspondente a cada parafuso, dividindo pela secção do liso da espiga; 51

52. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.6. Verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes Tensão de corte Onde: – Esforço cortante [N]; ecção do liso da espiga [ ; n – Numero de parafusos na ligação;   Tensão de tração A tensão de tração dos parafusos será obtida dividindo o valor do esforço de tração correspondente a cada parafuso, dividido pela secção do núcleo ; Onde: – É o esforço de tração [N] – Secção do núcleo [ ;   52

53. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.6. Verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes Tensão de esmagamento lateral A tensão de esmagamento lateral (pressão lateral dos parafusos) será obtida dividindo o valor do esforço cortante correspondente a cada parafuso, pelo produto do diâmetro liso da espiga e a espessura . Onde: - Diâmetro liso da espiga [mm]; 𝜺 – Espessura da chapa [mm];   53

54. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.6. Verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes Verificação de secções insuficientes para a transmissão de esforços Deve verificar-se, se existe nos elementos ligados ou nos elementos de ligação alguma secção insuficiente para a transmissão de esforços. Em particular para furos próximos dos bordos de chapas, a condição abaixo deverá ser obedecida , Onde: a – distância do eixo do parafuso ou do rebite ao bordo mais próximo na direção do esforço que solicita a ligação [mm];   54

55. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.6. Verificação de segurança das ligações aparafusadas correntes Parafusos solicitados simultaneamente No caso de parafusos solicitados simultaneamente por esforços de corte e de tração, dispensa-se a análise do estado de tensão resultante, bastando verificar a segurança separadamente para os esforços de corte e de tração. Verificação de segurança das ligações aparafusadas pré-esforçadas Segundo o 59° artigo do capítulo IV do REAE, a verificação de segurança das ligações aparafusadas pré-esforçadas deve ser realizada em termos de esforços, comparando-se os valores de cálculo dos esforços atuantes e os valores de cálculo de esforços resistentes, que podem ser determinados da seguinte maneira: 55

56. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.7. Verificação de segurança das ligações aparafusadas pré-esforçadas a) Cálculo de esforços resistentes em ligações submetidas a esforços que tendem a provocar o deslizamento e o desencosto de superfícies I. Quando a ligação esta submetida exclusivamente a esforços que tendem a provocar o deslizamento das superfícies em contacto, o valor de cálculo do esforço resistente TRd é dado pela expressão abaixo: Onde: • μ – Coeficiente de atrito entre os elementos conectados; • 𝑭𝒑𝒅 – Valor de cálculo do pré-esforço instalado em cada parafuso ;   𝒏𝒑 – Número de parafusos; 𝒏𝒔 – Número de planos de escorregamento; 56

57. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.7. Verificação de segurança das ligações aparafusadas pré-esforçadas II. Quando a ligação esta submetida exclusivamente a esforços que tendem a provocar o desencosto das superfícies em contacto, o valor de cálculo do esforço resistente é dado pela seguinte expressão : Onde: NRd – É o valor de cálculo do esforço resistente; 𝑭𝒑𝒅 – Valor de cálculo do pré-esforço instalado em cada parafuso; 𝒏𝒑 – Número de parafusos.   57

58. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.7. Verificação de segurança das ligações aparafusadas pré-esforçadas Quando a ligação esta submetida simultaneamente a esforços que tendem a provocar o deslizamento das superfícies em contacto e o desencosto das superfícies em contacto , os valores dos esforços resistentes são dados pelas seguintes expressões : & Onde: – Representa o valor do calculo do esforco normal actuante; Os restantes simbolos tem os seus respectivos significados indicados nas legendas das formulas anteriores.   58

59. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.7. Verificação de segurança das ligações aparafusadas pré-esforçadas b) Valores do coeficiente de atrito e do pré-esforço a considerar na verificação de segurança Os valores do coeficiente de atrito e do pré-esforço a adotar na verificação de segurança de ligações aparafusadas pré-esforçadas devem ser convenientemente justificados em todos os casos. Nos casos correntes poder-se-ão adotar os valores especificados abaixo: I . Quando as superfícies dos elementos a ligar tenham sido preparadas de acordo com o indicado no artigo 64 do capítulo V do REAE, o coeficiente de atrito (μ ) é de 0.45. 59

60. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.7. Verificação de segurança das ligações aparafusadas pré-esforçadas II. O pré-esforço instalado nos parafusos segundo a alínea b do artigo 64 do capítulo V do REAE, pode ser determinado pela fórmula abaixo , onde Onde: 𝑓𝑑𝑦 – É o valor da tensão de cedência ou da tensão convencional de proporcionalidade de 0.2 % do aço dos parafusos, que podem ser tomado igual ao correspondente valor característico ; 𝐴𝑖 – Área do núcleo do parafuso; 𝑑𝑖 – Diâmetro do núcleo do parafuso;   60

61. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE 3.7. Verificação de segurança das ligações aparafusadas pré-esforçadas Determinação do momento de aperto necessário O momento de aperto necessário para garantir a introdução do pré-esforço 𝐹𝑝𝑑 poderá ser determinado pela fórmula abaixo para os matérias usados na fabricação de porcas e anilhas com qualidades especificadas no artigo 10 . Onde: 𝑀𝑝 – Momento de aperto necessário para garantir a introdução do pré-esforço; 𝑑 – Diâmetro nominal do parafuso;   61

62. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas 62 1. Dimensione os parafusos (Furo da base, diâmetro do liso da espiga) da base do torno de bancada para que sejam feitos de material de . Considere que durante a utilização deste equipamento o operário exerça uma forca de 100 KN, para que possa desbastar a madeira, e que a espessura da base seja de 5mm.  

63. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas 63 Retirada da tabela os valores da tensão de cedência da tabela

64. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas 64 Cálculo dos valores das tensões considerando os esforços atuantes Tensão de corte       Tensão de esmagamento lateral

65. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas 65 Uso das tabelas

66. 3. Dimensionamento das ligações aparafusadas segundo REAE Disposições gerais sobre as ligações aparafusadas 66 Cálculo dos valores das tensões considerando os esforços atuantes e os diâmetro Tensão de corte       Tensão de esmagamento lateral FIM !