Salvo especificação em contrário, a força nominal mínima de pré-esforço Fp,C deve ser tomada como: s
ub C
p f A
F , 0,7 , onde f
ub é o valor nominal da tensão última do material do parafuso e As é a área da secção
resistente do parafuso, conforme definido na EN 1993-1-8 e especificado no Quadro 19. Este valor de pré- esforço deve ser adoptado em todas as ligações pré-esforçadas resistentes ao escorregamento e todas as outras ligações pré-esforçadas, a menos que um valor de pré-esforço mais baixo seja especificado. Neste
último caso, os conjunto s para ligações aparafusadasparafuso, porca e anilhas, o método de aperto, os parâmetros de aperto e os requisitos de inspecção devem também ser especificados.
NOTA: O pré-esforço pode ser usado na resistência ao escorregamento, em ligações resistentes a sismos, na resistência à fadiga,
por imposições de execução ou como medida de qualidade (p. ex. para a durabilidade).
Quadro 19 – Valores de Fp,C em [kN] Classe do aço do parafusoe resistência Diâmetro do parafuso em mm 12 16 20 22 24 27 30 36 8.8 47 88 137 170 198 257 314 458 10.9 59 110 172 212 247 321 393 572
Qualquer um dos métodos de aperto indicados no Quadro 20 pode ser utilizado, a menos que sejam especificadas restrições ao seu uso. A classe k (segundo calibração do fabricantede fornecimento) de um
conjunto para ligações aparafusadasaligação aparafusada deve estar conforme o Quadro 20, para o método de aperto usado.
Quadro 20 – Classes k para os métodos de aperto
Método de aperto Classes k
Método do momento de aperto K2
Método combinado K2 ou K1
Método de aperto HRC K0 apenas com porcas HRD ou K2
Método dos dispositivos indicadores de esforço (DTI)
K2, K1 ou K0
Como alternativa, a calibração pode ser efectuada uma calibração de acordo com o Anexo H, excepto para o método do momento de aperto, a menos que isto seja permitido nas especificaçõesno caderno de encargos de execução.
A calibração do fabricantede fornecimento é válida para os métodos de aperto por rotação da porca. Se o aperto for obtido por rotação da cabeça do parafuso, a calibração deve ser efectuada uma calibração de acordo com o Anexo H ou através de testes suplementares efectuados pelo fabricante daos parafusos peças de ligação de acordo com a EN 14399-2.
As rebarbas, o material não aderente e os excessos de espessura da pintura que possam impedir um contacto sólido entre as partes a ligar devem ser removidos antes de se efectuar a ligação.
Antes de se iniciar a aplicação do pré-esforço, os componentes da ligação devem ser ajustados em conjunto e os parafusos de um grupo devem ser apertados de acordo com 8.3, mas a folga residual deve ser limitada a 2 mm efectuando as necessárias acções de correcção nos componentes de aço.
O aperto deve ser efectuado por rotação da porca, excepto quando o acesso à ao lado da porca do conjunto é inadequado. Dependendo do método de aperto adoptado, poderão ter de ser tomados cuidados especiais quando os parafusos são apertados por rotação da cabeça.
Tanto no primeiro passo, como no último passo de aperto, oO aperto deve ser efectuado progressivamente dcomeçando nas partes mais rígidas e progredindo para as partes menos rígidas da ligação. Para se obter um pré-esforço uniforme, pode ser necessário efectuar mais do que um ciclo de aperto.
As chaves dinamométricas utilizadas em todos os passos do método do momento de aperto devem ser calibradas compermitir uma precisão de ± 4 % de acordo com a EN ISO 6789. Cada chave deve ser mantida de acordo com a EN ISO 6789 e no caso de chaves pneumáticas, estas devem ser calibradas sempre que o comprimento da mangueira seja alterado. A calibração das chaves deve ser verificada pelo menos uma vez por semana, e no caso caso de chaves pneumáticas, sempre que o comprimento da mangueira seja alterado.
No caso de chaves dinamométricas usadas no primeiro passo do método combinado, os requisitos anteriores são alterados para ± 10 % no caso da precisão e para uma vez por ano no caso da peridiocidade.
A verificação da A calibração verificação deve ser efectuada efectuada após qualquer incidente que ocorra durante a utilização (impactos significativos, queda, sobre-aperto, etc.) e afecte a chave.
Outros métodos de aperto (p. ex. pré-esforço axial através de dispositivos hidráulicos ou tensionamento com controlo por ultra-sons) devem ser calibrados de acordo com as recomendações do fabricante do equipamento.
Os parafusos de alta resistência para aplicações pré-esforçadasados devem ser usados sem alteração das condições de lubrificação do fornecedor, excepto se for adoptado o método DTI ou o procedimento previsto no Anexo H.
Se um conjunto para ligações aparafusadas parafuso, porca e anilhas tiver sido apertado até ao valor mínimo de pré-esforço e posteriormente desapertado, este deve ser removido e a totalidade do conjunto deve ser rejeitado.
Os conjuntos parafuso, porca e anilhaspara ligações aparafusadas utilizados para se obter um ajuste inicial em geral não necessitam de ser apertados até ao valor mínimo de pré-esforço ou desapertados, e por conseguinte podem ainda continuar a ser utilizados, na mesma posição, no processo final de aperto.
NOTA: Se o processo de aperto for atrasado adiado sob condições de exposição não controladas, o desempenho da lubrificação pode ser alterado e como tal deverá ser verificado.
A potencial perda da força de pré-esforço em relação ao seu valor inicial devido a diversos factores, como p. ex. a relaxação e a fluência dos materiais de revestimento superficial (ver Anexo F.4 e Quadro 18), é tida em conta nos métodos de aperto especificados abaixo. No caso de revestimentos superficiais espessos, deve ser especificado se devem ser adoptadas medidas para compensar eventuais posteriores perdas de força de pré- esforço posteriores.
NOTA: Se for utilizado o método do momento de aperto, estas medidas podem contemplar um reaperto alguns dias depois.
8.5.2 Valores de referência do momento de aperto
Os valores de referência do momento de aperto Mr,i a aplicar usar para se obter um valor nominal mínimo deuma força de pré-esforço nominal mínima Fp,C são determinados para cada tipo de conjunto combinação
parafuso-porca utilizado, por uma das seguintes opções:
a) valores baseados nas classes k especificadas pelo fabricante dos parafusosda peça de ligação de acordo com as partes relevantes da EN 14399:
1) Mr,2 kmdFp,C, com k
mdefinido para a classe K2.
2) Mr,1 kmdFp,C, com k
mdefinido para a classe K1.
1) Mr,test Mm, com M
m determinado de acordo com o procedimento relevante para o método de
aperto utilizado.
8.5.3 Método do momento de aperto
Os parafusos devem ser apertados com uma chave dinamométrica com uma gama de operação adequada. Podem ser usadas chaves manuais ou eléctricas. No primeiro passo do processo de aperto de cada parafuso podem ser usadas chaves de impacto.
O momento de aperto deve ser aplicado de uma forma contínua e suave.
O aperto através do método do momento de aperto inclui no mínimo os dois passos seguintes:
a) um primeiro passo de aperto: a chave deve ser ajustada para um valor do momento de aperto de cerca deaproximadamente 0.75 Mr,i, com Mr,i = Mr,2 ou Mr,test. Este primeiro passo deve ser completado para
todos os parafusos de uma ligação antes de se passar ao segundo passo;
b) um segundo passo de aperto: a chave deve ser ajustada regulada para um momento de aperto de valor 1.10 Mr,i,com Mr,i = Mr,2 ouor Mr,test.
NOTA: O coeficiente 1.10 usado no momento de aperto Mr,2 é equivalente a (1 + 1,65 Vk), com Vk = 0,06 para a classe k K2.
8.5.4 Método combinado
O aperto através do método combinado inclui compeende dois passos:
a) um primeiro passo de aperto usando uma chave dinamométrica com uma gama de operação adequada. A chave deve ser ajustada para um valor do momento de aperto de cerca deaproximadamente 0.75 Mr,i,
com Mr,i = Mr,2 ou Mr,1 ou Mr,test. Este primeiro passo deve ser completado para todos os parafusos de uma
ligação antes de se passar ao segundo passo;
Quando for usado Mr,1, por simplificação pode considerar-se Mr,1 0,13dFp,C, salvo especificação em
contrário.
b) um segundo passo de aperto, no qual é aplicada uma rotação especificada no elemento do conjunto paraa
ligação que roda. A posição da porca em relação à rosca do parafuso, após o primeiro passo de aperto, deve ser marcada com um marcador ou pintura, de forma que a rotação final da porca em relação à rosca, neste segundo passo, possa ser facilmente determinada.
Salvo especificação em contrário, o segundo passo de aperto deve estar de acordoem conformidade com os valores indicados no Quadro 21.
Quadro 21 – Método combinado: rotação adicional (parafusos de classe 8.8 e 10.9) Espessura nominal total “t” das peças ligadas
(incluindo todos os enchimentos e anilhas)
d = diâmetro do parafuso
Rotação adicional a ser aplicada no segundo passo de aperto
Graus Parte de volta
d t 2 60 1/6 d t d 6 2 90 1/4 d t d 10 6 120 1/3
NOTA: Quando a superfície por baixo da cabeça do parafuso ou da porca (permitindo anilhas sutadas, se utilizadas) não é perpendicular ao eixo do parafuso, o ângulo de rotação exigído requerido deverá ser determinado através de testes.
8.5.5 Método HRC
Os parafusos HRC devem ser apertados usando uma chave de aperto específica equipada com dois casquilhos co-axiais que reagem por torção um contra o outro. O casquilho exterior que encaixa na porca roda no sentido horário. O casquilho interior que encaixa na extremidade estriada do parafuso roda no sentido anti-horário.
NOTA 1: A chave de aperto funciona da seguinte forma:
- durante a operação de aperto de um parafusoconjunto para ligaçãoões aparafusadas, o casquilho que roda é aquele que encontra menor resistência à rotação;
- desde o início e até aoà últimoapassofase de aperto, o casquilho exterior roda a porca no sentido horário enquanto o casquilho interior mantém a extremidade estriada do parafuso fixa, resultando um aperto progressivo do conjunto parafuso, porca e anilhaspara ligações aparafusadas por incremento do momento de aperto aplicado à porca;
- noa últimoapassofase do aperto, ou seja, quando o patamar de resistência à torção da secção da garganta de rotura é atingida, o casquilho interior roda no sentido anti-horário, enquanto que o casquilho exterior encaixado na porca, assegura a reacção sem rodar;
- a instalação do conjunto parafuso, porca e anilhaspara ligações aparafusadas fica completa quando a extremidade estriada rompe por corte na secção da garganta de rotura.
Os requisitos de pré-esforço especifícados ésão controlados pelo próprio parafuso HRC, por meio das suas características geométricas e de resistência mecânica à torção, em conjunto com as condições de lubrificação. O equipamento não necessita de calibração.
A fim de assegurar que as forças de pré-esforço instaladas em todos os parafusos das ligações cumprem os
requisitos de pré-esforço mínimo especificados, o processo de instalação dos parafusos em geral inclui dois passos de aperto, ; ambos usando a chave de aperto.
O primeiro passo de aperto é terminado o mais tardar, quando o casquilho exterior da chave de aperto parar de rodar. Se for especificado, este primeiro passo é repetido tantas vezes quanto necessário. Este primeiro passo deve ser completado para todos os parafusos de uma ligação antes de se iniciar o segundo passo de aperto.
NOTA 2: As oOrientaçõesão do fabricante do equipamento podem fornecer informação adicional sobre como identificar se o pré- esforço foi instalado, p. ex., alteração do som da chave de aperto, ou se são adequados outros métodos de aplicação de pré-esforço
são adequados.
O segundo passo de aperto é terminado quando a extremidade estriada do parafuso romper por corte na secção da garganta de rotura.
Se as condições da ligação forem tais que impeçam o uso da chave de aperto no conjunto parafuso, porca e anilhas para ligações aparafusadas HRC, p. ex. por falta de espaço, o aperto pode deve ser realizado usando um procedimento de acordo com através doo método do controlo do momento de aperto, ver 8.5.3, com base na informação da classe k K2 ou usando um dispositivo indicador de esforço, ver 8.5.6.
8.5.6 Método dos dispositivos indicadores de esforço
Esta sub-secção aplica-se a anilhas compressíveis, tais como dispositivos indicadores de esforço em conformidade com a prEN 14399-9, os quais pelo menos indicam, pelo menos, se o valor mínimo do pré- esforço exigído requerido foi atingido, através da monitorização da força no parafuso. Esta sub-secção não contempla indicadores que dependam de torção. NTambém não se aplica a medições directas de pré-esforço nos parafusos obtidas pela utilização de utilizando instrumentos hidráulicos.
Os dispositivos indicadores de esforço e suas anilhas associadas devem ser aplicados montados tal como especificado no Anexo J.
O primeiro passo de aperto até que o conjunto , para que os elementos depara ligação fiquemuniformemente
anilhas DTI começarem a deformar. Este primeiro passo deve ser completado para todos os parafusos de uma ligação antes de se iniciar o segundo passo de aperto.
O segundo passo de aperto deve ser efectuado de acordo com a PrEN 14399-9 e com o Anexo J. A aceitabilidade do conjunto parafuso, porca e anilhaspara ligações aparafusadas é pode ser estabelecida com base na média das folgas medidas nas anilhas indicadoras.