Verificação normativa de parafusos e parafusos pré-esforçados de acordo com a norma chinesa

Parafusos

Os parafusos são verificados de acordo com GB 50017, Cl. 11.4. A força de tração e a força de corte em cada parafuso são determinadas por análise de elementos finitos. As forças de alavanca são determinadas por análise de elementos finitos e tomadas em consideração. Cada plano de corte é verificado individualmente. A placa em apoio é verificada em relação à soma das forças de corte nos planos adjacentes.

Resistências de cálculo à tração e ao corte de um parafuso; f_ub[MPa] – resistência última de um parafuso; obtida da Tabela 4.4.6

Parafuso à tração

Um parafuso sujeito a uma força de tração é dimensionado de acordo com a Cl. 11.4.1.2 e deve satisfazer:

\[ N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b \]

onde:

• N_t – força de tração num parafuso
• N_t^b – capacidade de tração de cálculo
• \( A_s = \frac{\pi d_e^2}{4} \) – área de tensão de tração de um parafuso
• d_e – diâmetro efetivo de um parafuso na secção roscada
• f_t^b – resistência de cálculo à tração de um parafuso

Parafusos ao corte

Um parafuso sujeito a uma força de corte é dimensionado de acordo com a Cl. 11.4.1.1 e deve satisfazer:

\[ N_v \le N_v^b = A_g \cdot f_v^b \]

onde:

• N_v – força de corte num parafuso no plano analisado
• \( A_g = \frac{\pi d^2}{4} \) – área da secção transversal bruta de um parafuso
• d – diâmetro nominal de um parafuso
• f_v^b – resistência de cálculo ao corte de um parafuso

Cada plano de corte é verificado individualmente, ou seja, número de planos de corte n_v = 1.

Parafusos à tração e ao corte combinados

Um parafuso solicitado simultaneamente por forças de corte e de tração é dimensionado de acordo com a Cl. 11.4.1.3 e deve satisfazer:

\[ \sqrt{\left ( \frac{N_v}{N_v^b} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_t}{N_t^b} \right ) ^2} \le 1.0 \]

onde:

• N_v – força de corte num parafuso no plano analisado
• N_t – força de tração num parafuso
• N_v^b – resistência de cálculo ao corte de um parafuso
• N_t^b – resistência de cálculo à tração de um parafuso

Parafusos em apoio

Uma placa sujeita a uma força de apoio devida a um parafuso ao corte é dimensionada de acordo com a Cl. 11.4.1.1 e deve satisfazer:

\[ N_v \le N_c^b = d\cdot t \cdot f_c^b \]

onde:

• N_v – força de corte atuante numa placa; soma vetorial das forças de corte nos planos adjacentes
• d – diâmetro nominal do parafuso
• t – espessura da placa
• f_c^b – resistência de cálculo ao apoio de uma placa

Resistência de cálculo ao apoio de uma placa; f_u – resistência última de uma placa; obtida da Tabela 4.4.6

Parafusos pré-esforçados

O parafuso de alta resistência em ligação por atrito é dimensionado de acordo com a Cl. 11.4.2.

Parafusos pré-esforçados à tração

A resistência à tração de um parafuso pré-esforçado é determinada como:

\[ N_t \le N_t^b = 0.8 \cdot P \]

onde:

• N_t – força de tração num parafuso
• N_t^b – capacidade de tração de cálculo
• P – pré-esforço de um parafuso de alta resistência – Tabela 11.4.2-2

Tabela 11.4.2-2 – pré-esforço de um parafuso de alta resistência P [kN]

Um parafuso pré-esforçado que não consta da Tabela 11.4.2-2 sujeito a uma força de tração é dimensionado de acordo com a Cl. 11.4.1.2 e deve satisfazer:

\[ N_t \le N_t^b = A_s \cdot f_t^b \]

onde:

• N_t – força de tração num parafuso
• N_t^b – capacidade de tração de cálculo
• \( A_s = \frac{\pi d_e^2}{4} \) – área de tensão de tração de um parafuso
• d_e – diâmetro efetivo de um parafuso na secção roscada
• f_t^b – resistência de cálculo à tração de um parafuso

Parafusos pré-esforçados ao corte

A resistência de cálculo ao corte de um parafuso pré-esforçado é determinada de acordo com a Cl. 11.4.2.1:

\[ N_v \le N_v^b = 0.9 k \mu P \]

onde:

• N_v – força de corte no plano analisado
• N_v^b – resistência de cálculo ao corte de um parafuso
• k – fator para furos de parafuso; k = 1 para furos normais, k = 0,85 para furos sobredimensionados, k = 0,6 para furos oblongos
• μ – coeficiente de deslizamento na interface de atrito obtido da Tabela 11.4.2-1; editável na configuração normativa
• P = N_t^b / 0,8 – pré-esforço de um parafuso de alta resistência para parafusos que não constam da Tabela 11.4.2-2

Cada plano de corte é verificado individualmente, ou seja, número de planos de corte n_f = 1.

Parafusos pré-esforçados à tração e ao corte combinados

Um parafuso solicitado simultaneamente por forças de corte e de tração é dimensionado de acordo com a Cl. 11.4.2.3 e deve satisfazer:

\[ \frac{N_v}{N_v^b} + \frac{N_t}{N_t^b} \le 1.0 \]

onde:

• N_v – força de corte no plano analisado
• N_t – força de tração num parafuso
• N_v^b – resistência de cálculo ao corte de um parafuso
• N_t^b – resistência de cálculo à tração de um parafuso