Verificação normativa de parafusos de acordo com o Código de Hong Kong

Parafusos à tração

A resistência do parafuso à tração é verificada de acordo com a Cl. 9.3.7.1 como:

$$P_t = A_s \cdot p_t$$

onde:

• $A_s$ – área de tensão de tração
• $p_t$ – resistência à tração obtida da Tabela 9.8

As forças de alavanca são tidas em conta pela análise de elementos finitos.

Parafusos ao corte

A capacidade de corte dos parafusos é obtida de acordo com a Cl. 9.3.6.1.1 como:

$$P_s = p_s \cdot A_s$$

onde:

• $p_s$ – resistência de cálculo ao corte obtida da Tabela 9.5
• $A_s$ – área de corte efetiva; $A_s = A_t$ se a rosca for intercetada pelo plano de corte, caso contrário $A_s$ é tomada como a área da secção transversal do fuste
• $A_t$ – área de tração 

De acordo com a Cl. 9.3.6.1.6, quando um parafuso atravessa um enchimento com espessura $t_{pa}$ superior a um terço do diâmetro nominal $d$, a sua capacidade de corte $P_s$ deve ser reduzida multiplicando por um fator de redução $\beta_p$ obtido por:

$$\beta_p = \frac{9d}{8d+3t_{pa}} \le 1$$

Parafusos à combinação de tração e corte

A combinação de tração e corte é verificada de acordo com a Cl. 9.3.8.1 como:

$$\frac{F_s}{P_s} + \frac{F_{tot}}{P_t} \le 1.4$$

onde:

• $F_s$ – força de corte num parafuso
• $P_s$ – resistência ao corte de um parafuso
• $F_{tot}$ – tração total aplicada no parafuso incluindo a força de alavanca
• $P_t$ – resistência à tração de um parafuso

Parafusos à pressão de contacto

A capacidade de pressão de contacto dos parafusos é obtida de acordo com a Cl. 9.3.6.1.2 como:

$$P_{bb} = d \cdot t_p \cdot p_{bb}$$

onde:

• $d$ – diâmetro nominal do parafuso
• $t_p$ – espessura da chapa ligada
• $p_{bb}$ – resistência à pressão de contacto do parafuso obtida da Tabela 9.6

Cada chapa é verificada separadamente e o resultado mais desfavorável é apresentado.

A capacidade de pressão de contacto das partes ligadas é obtida de acordo com a Cl. 9.3.6.1.3 como o mínimo dos seguintes:

$$P_{bs} = k_{bs} \cdot d \cdot t_p \cdot p_{bs}$$

$$P_{bs} = 0.5 \cdot k_{bs} \cdot e \cdot t_p \cdot p_{bs}$$

$$P_{bs} = 1.5 \cdot l_c \cdot t_p \cdot U_s \le 2.0 \cdot d \cdot t_p \cdot U_b$$

onde:

• $k_{bs}$ – coeficiente de furo tomado como

  • para furos normais $k_{bs} = 1.0$
  • para furos sobredimensionados e furos oblongos curtos $k_{bs} = 0.7$
  • para furos oblongos longos $k_{bs} = 0.5$
• $d$ – diâmetro nominal do parafuso
• $t_p$ – espessura da chapa ligada
• $p_{bs}$ – resistência à pressão de contacto das partes ligadas

  • para aço de grau S275, $p_{bs} = 460$ MPa
  • para aço de grau S355, $p_{bs} = 550$ MPa
  • para aço de grau S460, $p_{bs} = 670$ MPa
  • para aço de outros graus, $p_{bs} = 0.67 (U_s+Y_s)$
• $e$ – distância à extremidade na direção da força de corte medida a partir do eixo do parafuso
• $l_c$ – distância líquida entre a extremidade de apoio dos furos e a extremidade próxima do furo adjacente na mesma direção de transferência de carga
• $U_s$ – resistência mínima à tração da chapa ligada
• $Y_s$ – tensão de cedência característica da chapa ligada
• $U_b$ – resistência mínima especificada à tração do parafuso