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3Características do Aço na Construção Civil

MÓDULO

Sistemas estruturais em Aço na Arquitetura

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Sistemas Estruturais em Aço na Arquitetura

Índice - Módulo 37. As seções estruturais e suas aplicações.7.1 Perfis Estruturais 7.1.1 Perfil Laminado. 7.1.2 Perfil de Chapa Dobrada. 7.1.3 Perfil de Chapas Soldadas. 7.1.4 Perfis calandrados. • 7.2Cantoneiras• 7.3PerfilU• 7.4PerfilI• 7.5PerfilH• 7.6Perfiltubular

8. Os principais elementos de ligação: rebites, parafusos e solda• 8.1Rebites• 8.2Parafusos• Parafusoscomuns• Parafusosdealtaresistência• 8.3Solda• Controledequalidadedasolda• Tiposdesoldagem• Representaçãográficadassoldas

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Parte 1 - As seções estruturais e suas aplicações

7. As seções estruturais e suas aplicações.

Vídeo – Tipos de seções estruturais

7.1 Perfis Estruturais

Denomina-seperfilestruturalàbarraobtidapordiversosprocessosequeapre-senta forma de seção com determinadas características para absorver determi-nados esforços.

Osperfisestruturaissãoobtidosapartirdoslingotesreaquecidos,quepassampelos laminadores-desbastadores, onde têm suas seções transversais alteradase a estrutura molecular do aço trabalhada para atingir características físicas apropriadas.

Comoresultadodessaoperaçãosãoobtidasplacas,outarugos,deseçãoqua-drada ou retangular. As placas são destinadas à fabricação de chapas e os tarugos à fabricação de perfis estruturais.

Ostarugossãoprocessados,sobpressão,emmáquinasdenominadaslaminado-res,emtrêsfases:bruta,intermediáriaedeacabamento.Aofinaldesseprocessosãoobtidososperfiscomseçõesadequadasàssolicitaçõesestruturais.

As chapas laminadas, por sua vez, podem resultar em outros perfis através de seu dobramento ou soldagem com outras chapas.

Osperfisestruturaispodemserobtidosdetrêsmaneirasbásicas:laminado, de chapa dobrada e de chapas soldadas.

Módulo 3 | As seções estruturais e suas aplicações

Corte de placa com maçaricos

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7.1.1 Perfil Laminado

Éaqueleobtidoapartirdalaminaçãodostarugos.Suasdimensõessãopadro-nizadaselimitadas.Normalmenteéutilizadoemobrasdemédioporte.Temcomovantagemareduçãodotrabalhodetransformaçãodachapa,poisjávempronto.OsprincipaisperfislaminadosfabricadosnoBrasilsão:cantoneira,U,IeH.

Vídeo – Gerdau – fabricação de perfis laminados

7.1.2 Perfil de Chapa Dobrada.

O perfil de chapa dobrada é obtido pelo dobramento de chapas a frio. Quando aschapassãofinas,entre1,5mma5mm,osperfisrecebemadenominaçãode perfis leves. Por serem muito esbeltos exigem cuidados especiais na sua aplicação,tantoquantoàsolicitaçãoaosesforçoscomopelapossibilidadedefácildeterioração,paraissoexistenormaespecífica,a

Os

perfis

mais

pesadospodemserexecutadoscomchapasquepodemchegaràespessurade 25mm.

Nestecaso sãoexigidos raiosdecurvaturasmínimosnadobragem

Osperfislevessãomaiscomunsesãoutilizadosemobrasdepequenoporteouemelementosestruturaissecundários.Emcoberturasousodeperfildechapadobrada é mais econômico.

Os perfis de chapas dobradas permitem grande variação de forma e dimensões das seções, mas podem, também, ser encontrados prontos e padronizados.

Osperfisdechapasdobradasmaiscomunssão:cantoneira,UeUenrijecido.

PerfisIlaminadosdeabasparalelas

Perfiladeira contínua

NBR14762 - Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio, de 07/2010.

para evitar fissuração ou alteração nas características do aço.

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Detalhe de uma perfiladeira contínua

Estrutura de perfis conformados a frio

7.1.3 Perfil de Chapas Soldadas.

É o perfil obtido pela soldagem de chapas entre sí. Permite grande varieda-de na forma e dimensões das seções; chapas, com as mais diversas espessuras, variandoentre5e50mm,equepodemainda,estarpreviamentedobradas,quandosoldadasentresioriginamasmaisdiversaspossibilidadesdeseções.

Devido ao custo de fabricação mais elevado, o perfil soldado é utilizado em obrasdemédioagrandeporte.Noentanto,quandooprojetoexigirseçõescom formas especiais, essa solução pode ser usada em obras de menor porte.

7.1.4 Perfis calandrados

Osperfisestruturaispodem,quandonecessário,sersubmetidosaencurvamen-toemrelaçãoaambososeixos,processoquerecebeonomedecalandragem.Nesteprocesso,devemserrespeitadosos limitesdosraiosdecurvatura,quedependem da secção do perfil. O processo de calandragem aumenta bastante o custo do perfil.

PilaremperfilHdechapasoldadaevigastreliçadas em chapas dobradas a frio

Perfil calandrado

Perfil calandradoFormas de calandragem em relação ao eixo do perfil

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7.2 Cantoneiras

As cantoneiras podem ser obtidas por dobramento de chapa, ou laminadas (produto de siderúrgica). São especificadas em projeto pela letra “L”, seguidas das dimensões da seção especificando primeiro as larguras das abas, seguidas da sua espessura. As dimensões das cantoneiras laminadas são expressas em pole-gadas e as de chapa dobrada em milímetros.

Exemplo: L4”x4”x½”ouL100x100x12,5mm.O primeiro é laminado e o segundo de chapa dobrada.

Os usos mais comuns para as cantoneiras são apresentados a seguir:

a) Elemento de ligação entre peças

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b) barras de treliças, principalmente em tesouras de telhado

Érecomendávelqueasbarrasdastreliçassejamformadasporcantoneirasdu-plas,paraqueoc.g.daforçapassepeloc.g.daseção,evitando-seassimexcen-tricidadesqueresultememesforçosindesejáveis.

Aligaçãoentreascantoneiraséfeitaatravésdechapas,nasquaissãosoldadasou parafusadas.

c) Composição de pilares.

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Nestecaso,compequenaquantidadedematerialpodeserobtidaumacoluna,bastante rígida e com uma seção com grande momento de inércia.

Édecapitalimportânciaque,paragarantirqueas4cantoneirasnãotrabalhemindependentes, mas como uma única seção formada por 4 cantoneiras, se evite oescorregamentorelativoentreelas,paraissoénecessárioligarascantoneirascomtravamentosadequados,sendoomaiseficienteaquelequeformatriân-gulos.

d) Reforços de chapas de piso ou vedação.

As cantoneiras se comportam como nervuras aumentando a rigidez da chapa. Casoachapanãofosseenrijecidapelascantoneiras,suaespessurateriaquesermaior, resultando em maior peso e custos mais elevados.

7.3 Perfil U

PerfilUlaminado

OperfilUpodeserobtidopordobramentodechapaouporlaminaçãoemsiderúrgica. Sua especificação é feita pelo uso do símbolo “[“, seguido das di-mensões da seção e peso por metro linear.

No caso de perfis laminados é fornecida a altura da alma em polegadas seguida do peso por metro linear;

No caso do perfil de chapa dobrada são fornecidas todas as dimensões da seção emmilímetros,naseguinteseqüência:altura,larguraeespessura.

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Exemplos: •[8”x17,11paraperfillaminado•[100x50x3(mm)paraperfildechapadobrada.

Nos perfis laminados, para cada altura de alma são fabricados diversos perfis comvárias espessuras de alma emesa.Emvista disso pode-se,mais popu-larmente, substituir a especificação através do peso pela posição do perfil no catálogodefabricação.

Exemplo: •[8”x17,11ou[8”1aalma

Adenominação1ªalmasignificaquefoiescolhido,dentreosperfisde8”dealturaqueaparecemnocatálogo,aquelequeapresentaespessuradealmamaisfinaeque,portanto,apareceemprimeirolugarnocatálogo.

Osperfis“U”sãocomumenteusadosnasseguintessituações:

a) Barras de Treliças de grande porte.

PerfilUutilizadocomobanzosuperioreinferior

b) Composição de pilares através da soldagem dos perfis entre si ou com chapas ou cantoneiras

Observe-se a intenção de jogar material longe do centro de gravidade da seção com o intuito de diminuir o efeito da flambagem.

Composição de perfis para compo-sição de pilar

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c) Terças para apoio de telhas de cobertura

Asterçassãovigasqueapóiamastelhasequeporsuavezapóiam-senaste-souras.

Recomenda-sequeasabasdoperfilestejamvoltadasparabaixo,afimdequenãohajaacúmulodepoeiraouáguaoriundadacondensaçãodaumidadedoar,quepodeprovocarcorrosão.

d) Vigas para pequenas cargas e vãos

Ousodeumúnicoperfildeveserrestritoacargasdevãospequenos,poisdevidoaassimetriadaseçãoexisteatendênciadeocorrertorção.Paramelhordesempenhodavigapode-seusaracomposiçãodedoisperfis“U”,deformaa tornar a seção simétrica e não sujeita à torção. Esta solução permite o uso emvigascomcargasevãosmaiores,mastemcontrasiumrazoávelaumentode custo.

UmfatorquetornaacomposiçãodeperfisUmenoseficienteparavigaséembasado no princípio da distribuição de massa nas seções. As vigas são sub-metidas, predominantemente, a momento fletor e, como foi visto a melhor seçãoparaesseesforçoéaquelaqueconcentramaterial longedocentrodegravidade,nadireçãonormalaoeixoemtornodoqualocorreaflexão.Quan-dodoisperfisU sãocompostos, a concentraçãodematerial sedána alma,quandoomelhorserianamesa.

e) Viga para apoio de degraus de escada

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7.4 Perfil I

PerfilIlaminadodeabasinclinadas

Operfil“I”podeserobtidoporlaminaçãoemsiderúrgicaoupelasoldagemdetrêschapas.

Osperfis“I”laminadossãoespecificadosemprojetopelaletra“I”,acom-panhada da dimensão da sua altura em polegadas ou milímetros, seja padrão americano ou europeu, seguida do seu peso por metro linear. No padrão americano, pode-se informalmente substituir a especificação do peso pela posiçãodoperfilnatabeladocatálogodofabricante(1ªalma,2ªalma,...)

Osperfisdechapassoldadas,quandonãoobtidosindustrialmente,sãoespeci-ficados pela sigla VS (viga soldada), seguida da sua altura em milímetros e do seu peso por metro linear.

Alguns fabricantes têm suas próprias siglas.Osperfis laminadosproduzidospela Gerdau Açominas são especificados pela letra W. Os perfis soldados da UsiminaspelasiglaVE,ondealetraEindicaquesãoexecutadosporeletrosol-dagem.AUsiminasaindausaasiglaVEEparaperfisIeletrosoldadosquetêmas mesmas seções dos perfis laminados padrão americano.

Exemplo:I12”x60,6kgf/mouI12”-1ªalma VS300x62,ondeoúltimonúmeroéopesopormetrolinear W310x28,3,ondeoúltimonúmeroéopesopormetrolinear VE250x19,ondeoúltimonúmeroéopesopormetrolinear

Osperfisdechapassoldadaspodem,ainda,quandofogemdepadrõesindus-triais, ser especificados pelas suas dimensões em milímetros na seguinte ordem: altura, largura, espessura da mesa e espessura da alma.

Ex.:VS300x150x6,3x3,04(mm)

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Osperfis“I”podemserusadoscomo:

a) Viga

É essa a principal e mais importante aplicação desse perfil. Sua forma de seção éextremamenteadequadaparaabsorverosesforçosdeflexão,jáquesuasme-sasconstituemelementosdegrandequantidadedemassa,afastadosdocentrode gravidade da seção.

TodososperfisIsejamlaminadosousoldados,têmaespessuradamesamaiorqueadaalma,compatívelcomoprincípiodedistribuiçãodemassanaseção.

Muitointeressantetambéméousodoperfil“I”associadoaoconcreto,com-pondovigasmistasdeseção“T”.Nessecasooconcretoabsorveacompressãoe o aço a tração, devidas ao momento fletor, resultando em vigas muito resis-tentes e, com pouca altura, pois os dois materiais são solicitados dentro de suas melhores características mecânicas.

Paragarantirqueosdoismateriaistrabalhemsolidariamente,evitandoescor-regamentos relativos, devido à força cortante, são usados elementos de “trava-mento”,denominadosconectores,soldadosnamesasuperiordoperfilmetá-lico. O mais comum dos conectores é o “stud bolt”, um elemento com forma de parafuso.

PerfilIlaminadodeabasparalelas

Lajesteeldeckcomfixadorestipo“studbolt”,quepermitemcalcularaviga como uma viga mista de seção T.


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b) Viga vierendeel alveolar

Essavigaéobtidapelocorteconvenientedaalmadeumperfil“I”eposteriorsoldagemdas partes cortadas, resultando emuma viga demaior resistênciacomamesmaquantidadedematerial.Estetipodevigapermiteapassagemde tubulações através de sua alma. O uso dessa viga deve ser bem avaliado, pois todo seu processo de obtenção gera custos mais elevados.

Sistema de corte do perfil

Corte do perfil em seção circular Preparação das peças para soldagem

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c) Pilar isolado para pequenas cargas

AseçãoemInãoapresentaamelhorformadeseçãoparaforçasdecompres-são, portanto para pilares, pois a forma da seção resulta em uma maior rigidez nadireçãoparalelaàalma,doquenadireçãonormalaela.EssacaracterísticaimpedeousodeperfisIparapilaresmaissolicitadosemaislongos.

d) Composição de pilares

Pilares podem ser compostos através da soldagem direta de dois perfis ou pela ligação de dois perfis por meio de chapas ou cantoneiras, de uma maneira se-melhanteàutilizadaparaperfisU.

e) Estacas de fundação

Operfil“I”éutilizadopara tal finalidade,principalmentequandosedesejamenorvibraçãoduranteacravaçãodaestaca,ouaindaquandooestaqueamen-toprecisaserexecutadoemlocalquenãopermitaaentradadebate-estacasdegrandealtura,operfildeaçopodesercravadoempequenossegmentoseemendadospor solda.Recomenda-se tambémseuuso, em fundaçõesondeocorram forças horizontais ou momentos, esforços não absorvíveis por estacas de concreto.

ComposiçãodepilarcomperfilI

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PerfilIutilizadocomoestruturadeescada

VigascomperfilI

f) Estacas-prancha

Utiliza-seoperfil“I”paraacontençãodosoloemescavaçõesdegrandepro-fundidade. Os perfis são cravados convenientemente espaçados e entre eles são colocadaspranchasdemadeiraouatéumalajedeconcretoarmado,queser-virão como paredes para contenção do solo. As forças horizontais do empuxo do solo são transmitidas aos perfis de aço.

Seaescavaçãoforprovisóriaehouverposteriorre-aterro,osperfispodemserrecuperados por extração. No caso de sub-solos, a escavação é permanente e os perfis permanecem compondo o arrimo e fazendo parte da fundação.

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Exemplos:

•CS300x26,ondeoúltimonúmeroéopesopormetrolinear•W310x93,ondeoúltimonúmeroéopesopormetrolinear•CE300x76,ondeoúltimonúmeroéopesopormetrolinear

Osperfissoldados,quandonãoproduzidosindustrialmente,podemserespeci-ficadosgenericamente,sejaperfilIouHpelasiglaPSdePerfilSoldado.

Como essas seções não são tabeladas elas deverão ser identificadas na prancha dedesenhoemtabelaprópria,ondetodasasdimensõessejamespecificadas.Normalmente a ordem de identificação é altura do perfil, largura da mesa, espessura da mesa e espessura da alma.

Operfil“H”,pelassuascaracterísticasgeométricaséquasequeunicamenteutilizado como pilar, pois apresenta boa rigidez em ambas as direções, respon-dendo bem ao esforço de compressão axial.

Ainérciadesuaseçãofazcomqueoperfil“H”sejaindicado,também,parapilares submetidos a flexo-compressão (flexão+compressão axial).


(PerfilH)

Este tipo de perfil pode ser obtido pela soldagem de 3 chapas ou por lamina-ção.Diferencia-segeometricamentedoperfil“I”porapresentarlarguradeaba,ou mesa, igual a altura da alma.

As indicações emdesenho são semelhantes às doperfil“I”.Excetoqueosperfis não industrializados de chapa soldada recebem a sigla CS, iniciais de Coluna Soldada.

Os perfis laminados produzidos pela Gerdau Açominas recebem a sigla W ou HP.OsperfiseletrosoldadosproduzidospelaUsiminasrecebemasiglaCE,deColuna Eletrosoldada.

7.5 Perfil H

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UniversalRecords–SãoPaulo

CidadedoSamba–RiodeJaneiro

Residência–SãoPaulo

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7.6 Perfil tubular

Osperfistubularespodemserobtidospeloprocessodeextrusão,quandonãoapresentam costura, ou pela calandragem (processo para curvar chapas ou perfis) de chapas e posterior costura. Os primeiro são chamados “tubos sem costura”eosúltimos“tuboscomcostura”.Nãohádiferençaquantoàspro-priedades físicas de um ou outro, mas apenas no processo de fabricação, onde os tubos de maiores dimensões são obtidos com costura e os de menores sem costura.Tubossemcosturasãoobtidoscomdimensõesquenãoultrapassamodiâmetrode355,6mm.

Asseçõesdostubospodemsercirculares,quadradasouretangulares.

Os tubos são especificados em projeto pela dimensão externa seguida da espessura em milímetros.

Exemplos: •Ø200x3(tubocircular)•ì150x80x2(tuboretangular),ondeoprimeironúmeroésempre a altura e o segundo a largura.

Tiposdeseçãoparatubossemcostura

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Perfilaçãoaquentedetubosquadrados

Conformação a frio de tubo sem costura circular para seção retangular

Perfilaçãodetuboquadrado–cadeiradeentrada

Perfilaçãodetuboquadrado–cadeiradesaída

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Para maiores informações sobre tubos sem costura:www.vmtubes.com.br

Importante! Umproblemasériodosperfistubulareséapossibilidadedesofreremdeterio-raçõesdedentroparaforaequenãopodemserdetectadasvisualmente.

Por isso recomenda-se o uso de tubos em aços resistentes à corrosão. •Ostubossãousadosem:a) Barras de treliças planas e espaciais.

Os perfis tubulares, por possuírem massa igualmente distanciadas do centro de gravidade, prestam-se bem à utilização em barras submetidas tanto a tração como a compressão, como ocorre nas treliças.

Apresentam certas dificuldades em relação às ligações entre as barras, embora jáexistamsistemasbastanteeficientesparaexecuçãodenósemtreliçascomtubos cilíndricos (ex: Sistema Mero para treliças espaciais).

b) Barras submetidas a torção. Osperfistubulares,principalmenteoscilíndricos,sãoosquemelhorabsor-vem esforços de torção, por possuírem massas igualmente distanciadas do centrodegravidade.OsperfisI,porexemplo,temumdesempenhofracosobaaçãodetorção,poisaalmaconcentramaterialpróximoaocentrodegravidade.

c) Pilares. Talvez,dopontodevistadecomportamentofrenteàesforçosdecompressão,seja essa a mais interessante aplicação dos perfis tubulares, pois apresentam maioreficiênciacontraflambagemecommenorconsumodematerial.Sãoexecutadosvazadosoupreenchidoscomconcreto,quandoentãoseobtémumagranderesistênciacomseçõesbastanteesbeltas.

d) Vigas. Os perfis tubulares retangulares podem ser usados como vigas. Do ponto de vistaeconômicoosperfistubularessãomenoseficientesqueosperfisI,poisaocontráriodestesapresentammaiorconcentraçãodemassanaalma,oquecontrariaoprincípiojábastantecomentado.

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Perfiltubular–AeroportoSantosDumont–RiodeJaneiro

AeroportodosGuararapes-Recife

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Pilartubular–CEA–SãoPaulo


Passarela–SãoPaulo

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Coberturaempassarela–SãoPaulo

Base de treliças - Fortaleza

Estruturaatirantada–SãoPaulo

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: Os Principais Elementos de Ligação

Os principais elementos de ligação: rebites, parafusos e solda

O rebite é um pino cilíndrico feito de material dúctil, tendo em uma das ex-tremidades,umacabeçaqueseapóiaemumadaspeçasaseremligadas.Paramelhorintroduçãodorebiteénecessáriaumafolgade1/16”entreseudiâmetro e o furo. O comprimento do rebite deve ser superior à soma das espessurasdaschapas,deformaqueotrechorestante,quandoprensado,formea segunda cabeça, fixando as peças.

A rebitagem é feita a alta temperatura a fim de facilitar a deformação do corpo do rebite na formação da segunda cabeça e do preenchimento total do furo.

EstaçãodaLuz–SãoPaulo–SP

Atualmente, os rebites estão em desuso nas estruturas devido às seguintes razões:

•Desenvolvimentodatécnicadesoldagemedosparafusosdealtaresistência,quepermitemligaçõesmaiseficientes;•Osrebitesnecessitamdeequipesde4a5homensbastanteexperientes;•Perigodeincêndio;•Ruídoexcessivo;•Ambientedetrabalhoinsalubre(caloreruído).

Qualquerconexãofeitacomrebitepodeserexecutadacomsolda,jáoinver-so não é verdadeiro.

Asligaçõessoldadaspodematingiraté100%deeficiência,asrebitadasnomáximo80%.

. Parafusos

Osparafusossãobarrascilíndricasrosqueadasnumaextremidadeecomcabeça em outra, de forma a permitir o aperto entre as peças através de ferra-mentaadequada.Osparafusosmaisempregadosnasconstruçõesmetálicassãoosdecabeçaquadradaehexagonal.

Apresentam porcas com a mesma dimensão e forma da cabeça. Os furos para introduçãodosparafusosdevemterfolgade1/16”.

Ligação com parafusos de alta resis-tência

Para fixaçãodoparafuso sãonecessáriasduas ferramentas:umaparagirar aporca, outra para impedir o giro da cabeça. Portanto para execução de uma ligaçãoparafusadasãonecessáriosapenasdoisoperários.

Em ligações submetidas a vibração são acrescentadas arruelas de pressão.

Para uma escolha prévia do diâmetro do parafuso, aplica-se a seguinte relação: 1,6t≤d<3Δ

Onde: •t=espessuradachapamaisgrossa.•Δ=espessuradachapamaisfina.

. Rebites

8

8.1

8.2

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Parafusos comuns

Os parafusos comuns são fabricados com aço carbono, menos resistentes e são reconhecidospelasiglaASTMA307.

Por serem pouco resistentes, os parafusos comuns são usados em ligações se-cundáriaseemestruturasdepequenoporte.

Parafusos de alta resistência

São parafusos executados com aço de médio e baixo carbono, portanto mais resistentes São parafusos com alta tensão de ruptura a tração e a cisalhamento.

Chegamaresistiratensõesdetraçãoiguaisa11.950kgf/cm².

Esses parafusos podem fazer a ligação entre as peças de duas maneiras:

a) Por atrito entre as peças ligadas

Soluçãoutilizadaquandoaestruturanãopermitequalquerdeslocamento(escorregamento) da ligação.

b)Porresistênciaaocisalhamentodocorpodoparafuso

Nestecaso,hásempreapossibilidadedeacomodaçãoentreaspeçasligadas.Osparafusosdealtaresistênciasãobemmaiscarosqueosparafusoscomunse, portanto, recomendáveis para obras demédio e grande portes, onde suaresistênciapropiciaadiminuiçãononúmerodeparafusossecomparadoscomos parafusos comuns.

Sãofabricadosdoistiposdeparafusosdealtaresistência:-ASTMA325comlimitedeescoamentoentre5600e6500kgf/cm²-eoASTMA490comlimitedeescoamentoentre8000e9600kgf/cm²

OsparafusosASTMA325sãoosmaisusados.

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fonte:OUsodoAçonaArquitetura–AloizioMargarido–ed.CBCA-2008

Solda

As ligações soldadas começaram a ser utilizadas com grande sucesso a partir dadécadade40,ehojesãotãodifundidasedequalidadetãoboaqueexistemobras inteiramente soldadas.

Asligaçõessoldadassãoasqueapresentamamaiorrigidez.

A soldagem se faz pelo aquecimento domaterial-base (elementos a seremligados)aumatemperaturadeaproximadamente4.000°C.

Essa temperatura é obtida pela criação de uma arco voltaico entre o material-base e o eletrodo. O material-base ao atingir a temperatura indicada, funde-se propiciando a união entre as peças; o eletrodo, além de provocar o arco voltai-co, também se funde preenchendo o vazio entre a ligação.

Omaterial-baseduranteasoldagem,sofremodificaçõesfísico-químicas,oquepodeinfluenciarnaresistênciadajuntasoldadasendo,portanto,muitoimportanteotipoequalidadedomaterial-base.

Casoometalbasenãosejasoldável(porexemplo:açocomgrandequanti-dadedemanganês)asoldanãoserealizaadequadamente,tornandoaligaçãofrágil.

8.3.

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Importante!Controle de qualidade da soldaO principal defeito da solda é sua descontinuidade ou falha. As falhas enfra-quecemdrasticamentealigação.Paragarantiraqualidadedaligação,assoldasdevemsofrerrigorosocontroleeaprovadasapósexamesespeciais,taiscomo:

a) Controle magnetoscópico Este ensaio serve para a observação de falhas superficiais. Consiste na mag-netização da peça a ser verificada; através da medição do campo magnético podem-se perceber as descontinuidades, revelando-se as falhas.

b) Controle com líquidos penetrantes Tambémutilizadaparaobservaçãodedefeitossuperficiais.Asuperfícieaserverificadaébanhadacomlíquidopenetrantecolorido.Asfalhasabsorvemolíquido,apósalimpezadoexcessoeaplicaçãodorevelador(àbasedetalcoou gesso), ficam à mostra as descontinuidades.

c) Controle Radiográfico Destina-seàverificaçãodosdefeitosinternos.Emprega-seoRaio-X.Aoatravessar o material os raios são absorvidos progressivamente. Quanto maior a espessura atravessada, menor a intensidade de radiação emergente. Ao atra-vessarem as falhas os raios emergem com maior intensidade impressionando ofilmecomtonalidademaisescura.Apósrevelaçãodachapadefilme,pode-seobservarasfalhasatravésdaocorrênciademanchasmaisescuras.

d) Controle por Ultra-som Destina-se também à verificação dos defeitos internos. O princípio baseia-se na reflexão das ondas acústicas ao atingirem meios de diferentes densidades. Se no percurso da onda houver uma falha (vazio com densidade baixa), ha-veráumareflexãoantesdaondaatravessartodoomaterial,esseretornoserácaptadoantespeloreceptor,denunciandoaexistênciadafalha.

Tipos de soldagem

Conforme as chapas a serem soldadas sejam posicionadas podem ocorrer dois tipos de soldagem.

a) Solda de topo Neste caso as chapas são posicionadas uma contra a outra e em um mesmo plano.

Conforme aumentem as espessuras das chapas a serem unidas, devem ser pre-vistosdetalhesquegarantamapenetraçãototaldasolda.Paraissoasextremi-dades das chapas devem ser convenientemente preparadas.

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Fonte:OUsodoAçonaArquitetura–Aloi-zioMargarido–ed.CBCA-2008

b) Solda em ângulo Quandoaschapassãoposicionadasemplanosortogonais.Aquitambém,de-pendendo das espessuras das chapas, suas extremidades devem ser preparadas com algum tipo de chanfro.

Representação gráfica das soldas

Mesmoparaaquelesquenãopretendemserprojetistasdeestruturasmetá-licas é importante conhecer a simbologia mínima de representação de solda paraquesetenhaumainterpretaçãocorretadoprojeto.

Assoldassãoindicadascomsetas,sobreasquaissãoespecificadosotipoeespessura da solda. A solda de topo é representada por dois traços paralelos sobre a seta. A solda em ângulo é representada por um triângulo. Caso o trianguloestejavoltadoparabaixo,asoldaocorredoladoondeestáapontadasetaeseaocontrário,otriânguloestiverparacima,asoldaocorreexata-mentedoladoopostoaoqueseencontraaextremidadedaseta.Estarepre-sentaçãoqueaprincípiopodeparecerdescabidaéinteressanteparaevitarconcentração de informações. Quando a solda ocorre nas duas faces indica-das pela seta o triângulo é duplo.

A seguir, são apresentadas as formas mais comuns de representação de solda nosdesenhosdeestruturasmetálicas.(verpróximapágina)

Observações gerais:

a)Asligaçõessoldadasdevemserpreferencialmenteexecutadasemfábrica.Sua execução no canteiro pode acontecer em condições adversas e com me-norcontroledequalidade,resultandoemligaçõesdeficientes.

c) As ligações soldadas são mais vantajosas em relação às parafusadas por não necessitarem de furos. Os furos diminuem a seção resistente da peça. Essas ligações não exigem a mesma precisão das ligações parafusadas.

d)Asligaçõescomparafusossãoexecutadasnocanteiro,oquegarantemaisqualidadeerapidezàexecução.

Quando o edifício tem um uso não permanente, as ligações parafusadas são umaexigênciajáquepermitemfácildesmontagemdaestrutura.

Para saber mais sobre ligações:OUsodoAçonaArquitetura–AloizioMargarido

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Fonte:OUsodoAçonaArquitetura–AloizioMargarido–ed.CBCA-2008

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