Verificação normativa de parafusos pré-carregados de acordo com as normas indianas

Resistência ao deslizamento

A resistência ao deslizamento do parafuso pré-carregado é verificada de acordo com IS 800, Cl. 10.4.3:

$$V_{sf} \le V_{dsf}$$

onde:

• $V_{dsf} = V_{nsf} / \gamma_{mf}$ – capacidade de corte de cálculo de um parafuso governada pelo deslizamento para ligação por atrito
• $V_{nsf} = \mu_f n_e K_h F_0$ – capacidade de corte nominal de um parafuso governada pelo deslizamento para ligação por atrito
• $\mu_f$ – coeficiente de atrito (fator de deslizamento) conforme especificado em IS 800, Tabela 20; editável na configuração normativa
• $n_e = 1$ – número de interfaces efetivas que oferecem resistência por atrito ao deslizamento; cada plano de corte é verificado separadamente
• $K_h$ – fator para furos de parafusos; $K_h = 1.0$ para fixadores em furos normalizados, $K_h = 0.85$ para fixadores em furos sobredimensionados e rasgos curtos, $K_h = 0.7$ para fixadores em rasgos longos
• $\gamma_{mf}$ – coeficiente parcial de segurança para parafusos – tipo atrito – IS 800, Tabela 5, $\gamma_{mf}=1.10$ se a resistência ao deslizamento for calculada em carga de serviço, $\gamma_{mf}= 1.25$ se a resistência ao deslizamento for calculada em carga última; editável na configuração normativa
• $F_0 = A_n f_0$ – tensão mínima no parafuso (carga de prova) na instalação
• $A_n$ – área de tensão de tração líquida do parafuso
• $f_0 = 0.7 f_{ub}$ – tensão de prova

A capacidade após deslizamento (IS 800, Cl. 10.4.4) deve ser verificada alterando o tipo de parafuso de atrito para apoio – interação tração/corte para capacidade de cálculo à carga última.

Capacidade de tração dos parafusos

Um parafuso sujeito a uma força de tração fatorada é verificado de acordo com IS 800, Cl. 10.3.5:

$$T_f \le T_{df}$$

onde:

• $T_{df} = T_{nf} / \gamma_{mf}$ – capacidade de tração de cálculo do parafuso de atrito
• $T_{nf} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mf} / \gamma_{m0}) \}$ – capacidade de tração nominal do parafuso de atrito
• $f_{ub}$ – resistência última à tração do parafuso
• $f_{yb}$ – tensão de cedência do parafuso
• $A_n$ – área de tensão de tração líquida do parafuso
• $A_s$ – área da secção transversal no fuste
• $\gamma_{mf}$ – coeficiente parcial de segurança para parafusos – tipo atrito – IS 800, Tabela 5, $\gamma_{mf}=1.10$ se a resistência ao deslizamento for calculada em carga de serviço, $\gamma_{mf}= 1.25$ se a resistência ao deslizamento for calculada em carga última; editável na configuração normativa
• $\gamma_{m0} = 1.1$ – coeficiente parcial de segurança para resistência governada pela cedência – IS 800, Tabela 5; editável na configuração normativa

As forças de alavanca são determinadas por análise de elementos finitos e estão incluídas na força de tração.

Parafuso de atrito sujeito a corte e tração combinados

Um parafuso que deva resistir simultaneamente à força de corte de cálculo e à força de tração de cálculo deve, de acordo com IS 800, Cl. 10.3.6, satisfazer:

$$\left( \frac{V_{sf}}{V_{df}} \right)^2 + \left( \frac{T_{f}}{T_{df}} \right)^2 \le 1.0$$

onde:

• $V_{sf}$ – corte fatorado aplicado à carga de cálculo
• $V_{df}$ – resistência de corte de cálculo
• $T_f$ – tração fatorada aplicada externamente à carga de cálculo
• $T_{df}$ – resistência à tração de cálculo