Qual é a área de tensão de tração de um parafuso?

A área de tensão de tração (As) é a área da seção transversal efetiva usada para calcular a capacidade de carga de tração de um fixador roscado. Ela é menor que a área nominal da haste porque leva em consideração a geometria da raiz da rosca. É definida na norma ISO 898-1 e depende do diâmetro primitivo e do diâmetro menor da rosca.

Como é calculada a resistência à tração de um parafuso?

A carga de tração máxima do parafuso é calculada como Ft = Rm × As, onde Rm é a resistência à tração máxima do material do parafuso (determinada pela classe de propriedade) e As é a área sob tensão de tração. Por exemplo, um parafuso de classe 8.8 tem Rm = 800 MPa.

O que significa a classe de propriedade 8.8 de um parafuso?

O primeiro número (8) representa 1/100 da resistência mínima à tração máxima em MPa (800 MPa). O segundo número (8) representa 10 vezes a razão entre a resistência ao escoamento e a resistência à tração máxima (0,8). Portanto, a resistência ao escoamento = 800 × 0,8 = 640 MPa.

Como é calculada a resistência ao cisalhamento de um parafuso?

ISO 898-1 does not specify shear strength — it covers tensile and proof-load properties only. A common simplified estimate takes shear strength as 60% of tensile strength: Fs = 0.6 × Rm × As, based on the von Mises yield criterion. Design codes such as Eurocode 3 (EN 1993-1-8) apply their own factors (0.6 or 0.5 depending on property class) plus partial safety factors. For single shear, use one stress area; for double shear, multiply by 2.

Qual a diferença entre carga de prova e resistência à tração?

A carga de prova é a força máxima que um parafuso pode suportar sem deformação permanente (limite elástico). A resistência à tração máxima é a força máxima antes da fratura. A tensão de carga de prova (Sp) é aproximadamente 90% da resistência ao escoamento para a maioria das classes de propriedades.

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Calculadora de resistência à tração e ao cisalhamento de parafusos

Calcule a carga última de tração de parafusos métricos a partir dos dados de classe de propriedade da ISO 898-1, mais uma estimativa simplificada da capacidade ao corte. Selecione o tamanho do parafuso e a classe de propriedade.

ISO 898-1 M3 - M64 Classe 4.6 – 12.9

Tamanho do parafuso

Classe de propriedade

Planos de cisalhamento

Predefinições rápidas

Resultados

Carga de tração máxima (Ft)

—

Capacidade ao Corte (Fs, estimativa simplificada)

—

Área de tensão de tração (As)

—

Carga de Escoamento (Fy)

—

Resistência à tração máxima (Rm)

—

Carga de tração máxima

A força de tração máxima que um parafuso pode suportar antes de se romper:

R_m — resistência máxima à tração (MPa), da classe de propriedade
A_s — área de tensão de tração (mm²), de acordo com a ISO 898-1 / ISO 261

Capacidade ao Corte (Estimativa Simplificada)

A ISO 898-1 define as propriedades de tração e de carga de prova dos parafusos — não não especifica a resistência ao corte. O valor apresentado aqui é uma estimativa simplificada de engenharia amplamente utilizada, que considera a resistência ao corte como aproximadamente 60% da resistência à tração (com base no critério de von Mises, τ ≈ 0.58 σ):

Para cisalhamento duplo, multiplique por 2 (dois planos de cisalhamento).

⚠️ Nota de projeto ao corte: A capacidade real ao corte depende de o plano de corte passar pelas roscas ou pela haste sem rosca, do deslizamento da junta e da pressão de apoio na chapa, e da carga por fadiga. Os códigos de projeto definem os seus próprios valores — por exemplo, o Eurocódigo 3 (EN 1993-1-8) utiliza F_v = α_v × f_ub × A com α_v = 0.6 para as classes 4.6, 5.6 e 8.8, mas 0.5 para as classes 4.8, 5.8, 6.8 e 10.9, juntamente com coeficientes parciais de segurança. Verifique sempre as juntas solicitadas ao corte face ao código estrutural ou mecânico aplicável, e não apenas com esta estimativa simplificada.

Classes de propriedades de acordo com a ISO 898-1

Classe	Rm (MPa)	Rp0,2 (MPa)	Uso típico
4.6	400	240	De baixa resistência e uso geral.
5.8	520	420	Estrutural, não pré-carregado
8.8	800	640	Automotivo, maquinário (mais comum)
10.9	1040	940	Estrutural de alta resistência
12.9	1220	1100	Máxima resistência (aço liga)

Exemplo prático

Exemplo — Parafuso M10 × 8,8

Dado: Parafuso M10, classe de resistência 8.8, cisalhamento simples

A_s = 58,0 mm², R_m = 800 MPa

F_t = 800 × 58,0 = 46.400 N = 46,4 kN

F_s = 0,6 × 800 × 58,0 = 27.840 N = 27,8 kN

⚠️ Nota: Estas são as capacidades máximas sem fatores de segurança. Aplique fatores de segurança apropriados (normalmente 2–3 para carga estática, 4–6 para carga por fadiga) para fins de projeto.