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Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 29/09/2026 Origem: Site
As conexões aparafusadas são uma das partes mais importantes de um projeto de estrutura de aço no exterior.
Para projetos internacionais, dois sistemas comumente encontrados são:
ASTM F3125/F3125M Grau A325 em projetos que seguem a prática de aparafusamento estrutural baseada nos EUA
EN 14399 conjuntos de aparafusamentos estruturais de alta resistência em projetos que utilizam normas europeias
À primeira vista, ambos parecem ser parafusos estruturais de alta resistência.
Contudo, eles não devem ser tratados simplesmente como classes de parafusos equivalentes.
Eles pertencem a diferentes sistemas de padrões com diferentes requisitos para:
Conjuntos de parafusos
Propriedades mecânicas
Dimensões e roscas
Pré-tensionamento
Instalação
Teste
Inspeção
Documentação
A seleção do sistema correto deve, portanto, começar com os desenhos do projeto, especificações, padrão de projeto aplicável e requisitos do Engenheiro de Registro.
A designação A325 ainda é amplamente utilizada na indústria da construção em aço.
No entanto, a antiga especificação independente ASTM A325 foi consolidada na ASTM F3125/F3125M , que agora abrange vários graus de parafusos e conjuntos estruturais de alta resistência.
A classe A325 destina-se a ligações estruturais utilizando parafusos de alta resistência.
As aplicações típicas incluem:
Edifícios industriais de aço
Armazéns
Estruturas de aço altas
Pontes
Plataformas de aço
Conexões estruturais pesadas
Projetos de infraestrutura
Os parafusos sextavados pesados ASTM F3125 Grau A325 estão disponíveis em tamanhos em polegadas, enquanto o sistema métrico Grau A325M cobre tamanhos métricos.
Para juntas estruturais de estilo americano, os requisitos de instalação e inspeção são geralmente coordenados com a especificação RCSC para juntas estruturais usando parafusos de alta resistência.
EN 14399 não é apenas um tipo de parafuso.
É uma série de normas europeias que abrangem conjuntos de aparafusamentos estruturais de alta resistência, adequados para pré-carga..
Vários sistemas estão incluídos na série.
EN 14399-3 cobre conjuntos de parafusos e porcas sextavados do Sistema HR.
Dependendo da configuração do sistema, as montagens de RH podem usar classes de propriedades como:
8,8/8
10,9/10
O sistema obtém a ductilidade necessária principalmente através do alongamento do parafuso.
EN 14399-4 cobre conjuntos de porcas e parafusos sextavados do sistema HV.
Os conjuntos HV geralmente alcançam seu comportamento dúctil através da deformação das roscas engatadas.
HV não deve ser confundido com um parafuso de controle de tensão ou de torção.
EN 14399-10 cobre conjuntos de parafusamento do Sistema HRC com pré-carga calibrada.
Os conjuntos HRC usam um arranjo estriado ou de pescoço quebrado e são comumente comparados com parafusos de controle de tensão (TCBs).
Uma chave de instalação especial reage contra a estria enquanto aperta a porca. A ranhura se rompe no final do processo de aperto.
| Item | ASTM F3125 Grau A325 | EN 14399 |
|---|---|---|
| Sistema de padrões | ASTM/RCSC dos EUA | Sistema Europeu EN / Eurocódigo |
| Uso principal | Conexões estruturais de alta resistência | Conjuntos de parafusos estruturais pré-carregados |
| Formas típicas de parafusos | Hexágono pesado; também existem sistemas de controle de tensão F3125 relacionados | HR, HV, HRC e montagens relacionadas |
| Dimensões comuns | Polegadas Grau A325; Grau métrico A325M também disponível | Principalmente métrico M12–M36 dependendo do sistema |
| Controle de pretensão | Métodos de instalação aprovados pelo RCSC | Métodos de aperto compatíveis com EN 1090-2 |
| Sistema de threads | Polegada ou métrica de acordo com o grau F3125 especificado | Métrica ISO |
| Controle de instalação | Porca giratória, chave calibrada, parafusos TC de torção, DTI e métodos combinados | Torque, combinado, HRC, DTI e outros métodos permitidos dependendo da especificação |
| Base de seleção principal | Especificação do projeto e design de conexão baseado nos EUA | Requisitos do projeto Eurocódigo / EN |
| Substituição | Requer revisão de engenharia e especificações | Requer revisão de engenharia e especificações |
Importante: Os conjuntos ASTM Grau A325 e EN 14399 não devem ser substituídos um pelo outro apenas porque sua resistência nominal parece semelhante.
A primeira pergunta não deveria ser:
'Qual parafuso é mais barato?'
Deveria ser:
'Qual sistema de parafusamento é especificado para este projeto?'
Verificar:
Desenhos estruturais
Detalhes de conexão
Especificação do projeto
Código de design aplicável
Documentos do concurso
Requisitos do proprietário
Requisitos do Engenheiro de Registro
Se o projeto seguir uma especificação de conexão estrutural baseada nos EUA, poderá ser necessário ASTM F3125 Grau A325 ou outro grau F3125 especificado.
Para projetos do Eurocódigo que utilizam parafusos estruturais pré-carregados, os conjuntos EN 14399 são comumente especificados.
Dois parafusos podem ter resistência à tração semelhantes e ainda assim não serem diretamente intercambiáveis.
As diferenças podem incluir:
Geometria da rosca
Geometria da porca
Requisitos de lavadora
Tolerâncias dimensionais
Propriedades mecânicas
Teste de montagem de parafuso
Características de pré-carga
Procedimento de aperto
Método de inspeção
Qualquer substituição proposta deve, portanto, ser revisada pelo engenheiro responsável pelo projeto antes da aquisição ou instalação.
Parafusos estruturais de alta resistência podem ser instalados como:
Articulações bem apertadas
Juntas pré-tensionadas
Juntas críticas contra deslizamento
A condição necessária depende do projeto da conexão e da especificação do projeto aplicável.
O pré-tensionamento cria uma força de fixação definida entre as placas de aço conectadas.
Esta força de fixação é especialmente importante em conexões onde:
O deslizamento deve ser controlado
A fadiga é significativa
Ocorre inversão de carga
A pré-tensão é especificamente exigida pelo projeto
Para juntas estruturais RCSC, a pré-tensão mínima necessária é especificada de acordo com o grupo de parafusos e o diâmetro nominal.
Para parafusos do Grupo 120, que inclui conjuntos do tipo Grau A325, os valores típicos de pré-tensão mínima do sistema RCSC são aproximadamente:
| Diâmetro nominal do parafuso | Pré-tensão mínima |
|---|---|
| 1/2 pol. | 12 libras |
| 5/8 pol. | 19 libras |
| 3/4 pol. | 28 libras |
| 7/8 pol. | 39 libras |
| 1 pol. | 51 kip |
| 1-1/8 pol. | 64 kip |
| 1-1/4 pol. | 81 kip |
| 1-3/8 pol. | 97 kip |
| 1-1/2 pol. | 118 kip |
Esses valores referem-se à pré-tensão mínima especificada do parafuso e não ao torque de instalação universal.
O procedimento de instalação real deve seguir o método de pré-tensionamento aprovado e os requisitos do projeto.
Os conjuntos EN 14399 destinados à pré-carga são projetados em torno de um conceito de pré-carga especificado.
Uma relação de pré-carga mínima comumente referenciada é:
Fp,C = 0,7 × fub × As
Onde:
Fp,C = pré-carga especificada
fub = resistência à tração final do parafuso
As = área de tensão de tração do parafuso
O procedimento de instalação real depende de:
Sistema EN 14399
Classe de propriedade
Classe K
Método de aperto
Requisitos de execução EN 1090-2
Especificação do projeto
Por esta razão, a pré-carga do parafuso não deve ser convertida num torque de instalação usando um coeficiente genérico sem verificar a montagem real do parafuso.
Uma aproximação de engenharia frequentemente usada é:
T = K × D × F
Onde:
T = torque de aperto
K = fator de porca ou coeficiente de torque
D = diâmetro nominal do parafuso
F = tensão alvo do parafuso
Esta equação é útil para compreender a relação entre o torque e a tensão do parafuso.
No entanto, não deve ser usado automaticamente como uma regra universal de instalação em campo.
A relação torque-tensão pode variar significativamente devido a:
Condição do fio
Lubrificação
Revestimento
Contaminação de superfície
Condição da noz
Condição da lavadora
Lote de parafusos
Equipamento de instalação
Somente uma mudança na lubrificação pode alterar significativamente a quantidade de tensão do parafuso produzida pelo mesmo torque.
Por esta razão, os procedimentos de instalação do projeto devem basear-se no método padrão aprovado e nos conjuntos de parafusos verificados, em vez de uma tabela genérica de torque internet.
A especificação RCSC reconhece vários métodos para pré-tensionar parafusos estruturais de alta resistência.
Os parafusos são primeiro levados à condição de aperto necessária.
A porca ou cabeça do parafuso é então girada em uma quantidade adicional especificada, dependendo de:
Comprimento do parafuso
Geometria de conexão
Orientação da superfície
A marcação de correspondência pode ser usada para verificar a rotação.
Uma vantagem importante do método de giro da porca é que a pré-tensão final é controlada principalmente pelo alongamento do parafuso, em vez de depender inteiramente do torque.
Uma chave de instalação calibrada é usada para produzir a pré-tensão necessária.
No entanto, o torque de instalação necessário deve ser estabelecido através da verificação pré-instalação dos parafusos reais e das condições de instalação.
Variáveis importantes incluem:
Lote de parafusos
Muitas nozes
Lubrificação
Condição da superfície
Condição da ferramenta
A chave e o procedimento de instalação devem ser controlados de acordo com a especificação aplicável.
Conjuntos especiais de parafusos de controle de tensão usam uma extremidade estriada.
A ferramenta de instalação aperta a porca enquanto reage contra a estria.
Quando a condição de instalação projetada for atingida, a estria se torce.
Estes sistemas fornecem uma indicação visual conveniente de que a operação de instalação foi concluída.
Indicadores de tensão direta, ou DTIs, são arruelas ou dispositivos indicadores de carga especialmente projetados.
A sua deformação fornece uma indicação da tensão do parafuso durante a instalação.
Os DTIs podem ser úteis quando for necessária a verificação direta da condição de fixação.
O método combinado utiliza uma etapa inicial de aperto controlada seguida por uma rotação especificada.
O procedimento exato deve seguir os requisitos relevantes do projeto RCSC.
Os sistemas europeus de aparafusamento pré-carregado utilizam procedimentos de aperto coordenados com a EN 1090-2 e a montagem apropriada da EN 14399.
Os métodos comuns incluem:
A instalação controlada por torque requer um conjunto de parafusos adequado e características de calibração definidas.
A da montagem classe K é importante ao selecionar o método de instalação.
Por exemplo, a instalação baseada em torque normalmente requer um controle mais rígido da relação torque/pré-carga.
O método combinado utiliza torque e rotação controlada.
Normalmente inclui:
Aperto confortável
Aperto preliminar
Rotação final controlada
A marcação de correspondência pode ajudar na inspeção.
Os parafusos HRC são instalados usando uma ferramenta específica do tipo chave de cisalhamento.
A ranhura na extremidade do parafuso é cortada durante a operação de aperto final.
O sistema HRC não deve ser confundido com o sistema EN 14399 HV.
Indicadores de tensão direta também podem ser incorporados em conjuntos EN 14399 HR ou HV quando permitido.
Eles fornecem uma indicação direta relacionada à pré-carga do parafuso.
O sistema europeu classifica certos conjuntos de parafusos de acordo com as suas características de aperto.
As designações comuns incluem:
K0
K1
K2
A classe K necessária depende do método de aperto escolhido.
Por exemplo, os métodos controlados por torque geralmente exigem características de torque/pré-carga mais rigorosamente controladas do que os métodos que dependem menos do torque.
É por isso que o método de instalação deve ser determinado juntamente com o conjunto de parafusos EN 14399 real, e não depois que os parafusos já tiverem chegado ao local.
A verificação pré-instalação é uma parte importante do controle de qualidade dos parafusos de alta resistência.
Para parafusos estruturais de estilo americano, a verificação pode ajudar a confirmar:
Adequação do conjunto completo de parafusamento
Condição de lubrificação
Capacidade de atingir a pretensão necessária
Operação correta do equipamento de aperto
Adequação do método de instalação selecionado
Isto deve ser concluído antes de instalar lotes de parafusos verificados na estrutura permanente, quando necessário.
A inspeção deve se concentrar em saber se o procedimento de instalação aprovado foi seguido corretamente.
O método depende do sistema de parafusamento selecionado.
Os itens de inspeção típicos incluem:
Confirmação de condição confortável
Marcas de correspondência
Rotação necessária da porca ou da cabeça
Sequência de instalação
Os itens de inspeção típicos incluem:
Verificação de pré-instalação
Calibração de chave
Lote correto de parafusos
Procedimento de instalação
Configurações de ferramenta
Sequência de aperto
Uma simples “verificação de torque” pós-instalação não deve ser automaticamente tratada como prova da pré-tensão real do parafuso.
As verificações típicas incluem:
Montagem correta do parafuso
Aperto confortável adequado
Condição da estria antes do aperto final
Conclusão do procedimento de instalação prescrito
Confirmação visual da torção do spline, quando aplicável
A inspeção verifica se o indicador atingiu a condição exigida de acordo com o procedimento de instalação especificado.
A medição ultrassônica do alongamento do parafuso pode ser usada em aplicações especializadas para estimar a tensão do parafuso.
Pode ser considerado para:
Estruturas críticas
Equipamentos industriais especiais
Programas de pesquisa ou verificação
Projetos com requisitos específicos do proprietário
Contudo, a medição ultrassônica não deve ser automaticamente considerada o método de aceitação padrão para cada conexão ASTM F3125 ou EN 14399.
Sua utilização deverá ser definida pela especificação do projeto, procedimento de teste e engenheiro responsável.
Não selecione os parafusos apenas comparando a resistência nominal à tração.
Os conjuntos A325 e EN 14399 pertencem a sistemas diferentes.
HV é um sistema de aparafusamento hexagonal EN 14399.
O sistema europeu com spline de cisalhamento é o HRC.
Um valor de torque fixo pode produzir tensões de parafuso muito diferentes dependendo da lubrificação e das condições de montagem.
Use o procedimento de instalação aprovado.
A lubrificação afeta o atrito.
A troca do lubrificante pode alterar o torque necessário para produzir a mesma pré-carga.
Qualquer mudança de lubrificação deve, portanto, ser controlada de acordo com o procedimento de instalação relevante.
Os parafusos de alta resistência devem ser tratados como uma montagem.
Os parafusos, porcas e arruelas devem estar em conformidade com os requisitos especificados do sistema e do projeto.
Para projetos internacionais, a documentação de qualidade pode ser tão importante quanto o próprio parafuso físico.
A documentação típica pode incluir:
Certificados de materiais
Identificação do produto
Rastreabilidade de lote
Registros de verificação de pré-instalação
Registros de calibração de ferramentas
Registros de inspeção de instalação
| Requisito do projeto | Abordagem recomendada |
|---|---|
| Aparafusamento estrutural especificado nos EUA | Verifique o grau ASTM F3125 e os requisitos RCSC |
| Conexão pré-carregada com Eurocódigo | Verifique a montagem EN 14399 aplicável e EN 1090-2 |
| É necessário parafuso sextavado pesado | A325 hexadecimal pesado ou EN HR/HV conforme especificado |
| Instalação de controle de tensão necessária | Use o conjunto ASTM TC especificado ou o sistema EN 14399 HRC |
| Conexão crítica contra deslizamento | Confirme a pré-tensão necessária, a superfície de contato e o procedimento de instalação |
| Ambiente costeiro | Confirme a compatibilidade do revestimento e os requisitos de corrosão |
| Parafusos galvanizados | Verifique a lubrificação, compatibilidade de montagem e procedimento de instalação |
| Substituição padrão proposta | Obtenha aprovação de engenharia antes da aquisição |
Antes de fazer um pedido para um projeto de estrutura de aço no exterior, confirme:
Sistema ASTM / AISC / RCSC ou Eurocódigo / EN?
Apertado
Pretensionado
Deslizamento crítico
ASTM F3125 Grau A325
Outro grau ASTM F3125
EN 14399 RH
EN 14399 HV
EN 14399 HRC
Outro sistema especificado
Confirmar:
Diâmetro
Comprimento
Comprimento do fio
Requisitos de lavadora
Os exemplos podem incluir:
Simples
Galvanizado
Revestimento protetor aprovado
Proteção contra corrosão específica do projeto
Confirme antes do envio:
Virar a porca
Chave calibrada
Controle de tensão
DTI
Método combinado
Outro procedimento aprovado
Determine quais registros e testes devem ser fornecidos para:
Proprietário
Engenheiro
Inspetor
Contratante EPC
Autoridade local
A escolha de parafusos estruturais para um projeto de aço no exterior não é simplesmente uma questão de comparar a resistência dos parafusos.
O processo correto é:
Padrão do Projeto → Projeto da Conexão → Montagem do Parafuso → Método de Pré-tensionamento → Verificação da Instalação → Inspeção → Documentação
Para projetos baseados nos EUA, os requisitos ASTM F3125 Grau A325 e RCSC são comumente encontrados.
Para projetos europeus, os conjuntos de parafusos EN 14399 juntamente com os requisitos de execução EN 1090-2 formam a estrutura principal para ligações estruturais pré-esforçadas.
Mais importante ainda, os sistemas de aparafusamento ASTM e EN não devem ser misturados ou substituídos apenas com base na resistência nominal.
Para projetos internacionais de estruturas de aço, a seleção dos parafusos deve ser sempre coordenada com os desenhos aprovados, as especificações técnicas e o engenheiro estrutural responsável.
A ZSJH STEEL apoia projetos customizados de estruturas metálicas com serviços que abrangem:
Coordenação de Projeto → Detalhamento de Engenharia → Fabricação de Aço Estrutural → Inspeção de Qualidade → Embalagem → Exportação → Orientação de Instalação
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