Durante a fase de planejamento e design de qualquer projeto, os engenheiros devem decidir qual material ou ferramenta é o melhor para realizar determinadas tarefas. Os tipos de juntas utilizadas em uma estrutura geralmente dependem do projeto geral, mas há vários fatores a serem considerados – custo, tempo de instalação e desempenho geral. Este artigo compara juntas soldadas e juntas aparafusadas, normalmente usadas para unir elementos feitos de metais ou termoplásticos. O projeto da junta é um elemento chave na construção em aço.
As juntas soldadas consistem em fundir dois elementos com calor extremo e permitir o seu resfriamento, sendo que a indústria da construção utiliza diversos métodos de soldagem. De acordo com a American Welding Society (AWS), organização sem fins lucrativos dedicada ao estudo e desenvolvimento de soldagem, existem cinco tipos: soldagem de topo, canto, borda, sobreposição e T. Estes tipos de juntas são determinados pela posição dos elementos soldados uns em relação aos outros.
As juntas aparafusadas utilizam fixadores que prendem os elementos estruturais em uma posição específica, que são então fixados com roscas de parafuso. As juntas aparafusadas são classificadas em juntas de tensão e juntas de cisalhamento. Como em muitas decisões de engenharia, ambas as opções apresentam vantagens e desvantagens.
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Comparação de custos
O custo das juntas aparafusadas e soldadas varia de acordo com o projeto, mas as juntas aparafusadas são geralmente a opção menos dispendiosa. O preço das juntas aparafusadas é mais sensível ao preço do aço, mas o seu processo de fabricação é mais eficiente e automatizado, em comparação com as juntas soldadas.
As juntas soldadas só podem ser realizadas por soldadores certificados e suas taxas horárias podem ser altas. Por outro lado, o custo de mão de obra associado ao aperto dos parafusos é muito menor. Se o custo do projeto for uma preocupação fundamental, as juntas aparafusadas normalmente serão a melhor opção.
Comparação de desempenho estrutural
As juntas soldadas são normalmente mais resistentes do que as juntas aparafusadas, em grande parte porque o seu material não possui as perfurações necessárias para as juntas aparafusadas. O processo de fabricação é o fator determinante no que diz respeito à resistência da junta: as juntas aparafusadas oferecem simplicidade, mas as juntas soldadas proporcionam maior resistência.
As juntas soldadas são recomendadas quando o desempenho estrutural de um projeto tem maior prioridade que o custo.
Dificuldade de inspeção com cada opção
Em juntas aparafusadas, os inspetores devem verificar se a saliência do parafuso é positiva ou zero – ter a extremidade do parafuso dentro da porca é inaceitável. Os inspetores também devem garantir que os parafusos estejam tensionados e, quando necessário, verificar se as extremidades foram quebradas.
Os métodos de inspeção de soldagem variam dependendo do projeto. A inspeção visual é a mais comum e é realizada antes, durante e após a soldagem. Outros métodos de inspeção requerem equipamentos especializados, que são mais caros e exigem inspetores certificados pela AWS. Ou seja, a inspeção de juntas soldadas apresenta custo e dificuldade maiores.
Comparação de flexibilidade articular
As juntas soldadas são mais rígidas que as juntas aparafusadas, devido à continuidade da seção transversal. Por outro lado, as juntas aparafusadas são conectadas com placas ou ângulos, e a deflexão destes elementos durante a transferência de carga acrescenta flexibilidade. Por esta razão, as juntas aparafusadas permitem mais movimentos com menos tensões estruturais.
Uma desvantagem das juntas aparafusadas é o hardware adicional necessário para a instalação, e isso limita suas aplicações. A soldagem é mais versátil, uma vez que quase quaisquer duas superfícies podem ser soldadas juntas e novos elementos podem ser facilmente adicionados às uniões existentes.
Processo de instalação e segurança
Existem diferenças importantes entre os procedimentos de instalação de juntas aparafusadas e juntas soldadas. Os gerentes de construção devem estar cientes deles para orientar o projeto de forma eficaz.
As juntas aparafusadas são mais fáceis de manusear e geralmente são instaladas com uma chave de impacto ou uma chave de fenda comum. Eles também são mais fáceis de reparar, o que pode ajudar a economizar tempo em situações inesperadas. As juntas aparafusadas também oferecem uma instalação mais rápida no campo.
A soldagem geralmente é feita manualmente por um soldador certificado. São necessários diferentes tipos de equipamentos e fontes de energia, dependendo do tipo de solda. A soldagem por arco metálico blindado (SMAW) é a mais comum, onde um arco elétrico é produzido entre um eletrodo metálico revestido e os componentes de aço a serem soldados. A soldagem pode ser realizada na fábrica ou no local do projeto, mas existem requisitos rígidos de segurança e qualidade em ambos os casos.
A soldagem é uma tarefa perigosa e são necessárias precauções para evitar queimaduras, danos à visão, inalação de fumos e gases, exposição à radiação UV e choque elétrico. Por outro lado, o aparafusamento não apresenta nenhum risco específico além do trabalho em altura. A segurança no local de trabalho é importante independentemente do tipo de junta, mas a soldagem apresenta riscos mais específicos da tarefa.
Observações Finais
Concluindo, as juntas aparafusadas apresentam a vantagem do custo e da simplicidade, mas há perda de desempenho estrutural. Por outro lado, as juntas soldadas são mais resistentes, mas mais caras e difíceis de manusear.
Nenhuma opção pode ser considerada superior à outra para todos os casos, pois a melhor correspondência muda dependendo do projeto. No final das contas, o tipo de junta especificado dependerá dos requisitos do projeto e das preferências do proprietário.
