Arruela Cônica DIN 434: Para Vigas I e Perfis U [Guia de Aplicação 2025]

A arruela cônica DIN 434 é uma arruela especial com superfície inclinada (8% ou 14%) projetada para uso em vigas I/H e perfis U de aço estrutural. Compensa a inclinação das abas desses perfis, garantindo apoio perpendicular para parafusos estruturais. Este guia cobre especificações, quando usar, dimensões e alternativas (arruela quadrada).

1. O Que é Arruela Cônica DIN 434

Especificação Completa:

Norma: DIN 434, ISO 7434 (equivalente)
Material: Aço carbono (classe 200 HV ou 300 HV)
Tratamento: Plain (natural), galvanizado, ou inox

Inclinações Disponíveis:
- DIN 434 Tipo 1: 8% de inclinação (4,57° - para vigas europeias antigas)
- DIN 434 Tipo 2: 14% de inclinação (7,97° - para vigas americanas/brasileiras)

Dimensões:
- Espessura (lado fino): 3,5-6,0 mm
- Espessura (lado grosso): 4,5-9,0 mm
- Forma: Quadrada (lados iguais) ou chanfrada (1 ou 2 lados retos)

Por Que Cônica?:

Problema com Arruela Plana em Vigas I/H:
┌────────────┐
│  Cabeça ⚪  │  ← Parafuso
│   Arruela   │  ← Arruela plana
└─────┬──────┘
      ╲ 8-14% ← Aba da viga inclinada
       ╲
        ╲─────  Mesa da viga

Resultado: Apoio desigual → Distribuição irregular de carga → Deformação da arruela

Solução com DIN 434:
┌────────────┐
│  Cabeça ⚪  │
│   Arruela   │  ← Superfície superior perpendicular ao parafuso
└─────╲──────┘    Superfície inferior paralela à aba (8-14%)
      ╲ 8-14%
       ╲─────  Aba da viga (compensado)

Resultado: Apoio uniforme → Distribuição correta de carga ✅

2. Quando Usar Arruela Cônica

Obrigatória em:

Perfis com Abas Inclinadas:
1. Vigas I/H (DIN 1025, ASTM A36, W-shapes):
   - Série européia (IPE, HEA, HEB): 8% inclinação
   - Série americana (W8, W10, W12): 14% inclinação
   - Série brasileira (VS, CS, CVS): 14% inclinação

2. Perfis U (DIN 1026, ASTM C-shapes):
   - UPN (Perfil Normal): 8% inclinação nas abas
   - UPE (Perfil Europeu): 8-10% inclinação
   - C-shapes americanos: 16,67% (mais inclinados que I-beams!)

3. Vigas Soldadas com Abas Inclinadas:
   - Fabricação customizada com aba cortada em ângulo

Dispensável em (usar arruela plana comum):

Perfis com Abas Perpendiculares:
- Perfis I/H soldados com abas planas (sem inclinação)
- Cantoneiras (L-shapes) - superfícies a 90°
- Perfis tubulares (quadrados, retangulares)
- Chapas planas

3. Especificações Técnicas

Dimensões Padronizadas (Inclinação 14% - Tipo 2):

Comparação 8% vs. 14%:

Arruela Cônica Chanfrada (DIN 435):

Diferença vs. DIN 434:
- DIN 434: Quadrada (4 lados iguais)
- DIN 435: Chanfrada (1 ou 2 lados retos para encaixe na aba)

Quando Usar DIN 435:
- Fixação na borda da aba (lado reto alinha com borda da viga)
- Espaço limitado (chanfro permite aproximar mais a borda)
- Estética (alinhamento limpo com perfil)

Custo: +30% vs. DIN 434 (menor volume de produção)

4. Aplicações Típicas

Estruturas Metálicas de Edifícios:

Conexão Viga-Coluna (Parafusos nas Abas):
Componentes:
- Viga: W10x49 (aba inclinada 14%)
- Parafusos: A325 3/4" (M20 aprox.)
- Arruelas: DIN 434 14% M20 (sob cabeça E porca)
- Porcas: A563 DH

Instalação:
1. Arruela cônica sob cabeça do parafuso (lado grosso voltado para aba)
2. Parafuso atravessa aba da viga + chapa de ligação
3. Arruela cônica sob porca (lado grosso voltado para chapa)
4. Aperto com torque especificado (475 N⋅m para A325 3/4")

Custo por Conexão (8 parafusos):
- Parafusos A325 3/4": 8 × R$ 5,50 = R$ 44,00
- Porcas A563 DH: 8 × R$ 1,85 = R$ 14,80
- Arruelas DIN 434 M20: 16 × R$ 3,20 = R$ 51,20 (2 por parafuso)
- Total: R$ 110,00 por conexão

Pontes Rodoviárias:

Conexões de Vigas Principais (W36x300):
- Parafusos: A490 1" (M27)
- Arruelas cônicas: DIN 434 14% M27 galvanizadas
- Ambiente: Externo (galvanização obrigatória)
- Inspeção: 100% das conexões (segurança pública)

Torres de Transmissão:

Conexões de Diagonais (Perfis U):
- Perfis: UPN 160 (aba inclinada 8%)
- Parafusos: A325 Tipo 3 (weathering steel)
- Arruelas: DIN 434 8% M16 galvanizadas a fogo
- Custo arruela: R$ 3,80 (galv fogo) vs. R$ 2,20 (plain)

5. Instalação Correta

Orientação da Arruela:

CORRETO:
Cabeça Parafuso
    ↓
[Arruela Cônica]  ← Lado GROSSO voltado para a aba inclinada
    ↓              Lado FINO voltado para cabeça do parafuso
═══════╲ Aba 14%
        ╲

ERRADO:
Cabeça Parafuso
    ↓
[Arruela Cônica]  ← Lado FINO para aba = apoio pontual = falha ❌
    ↓
═══════╲ Aba 14%

Regra: Lado GROSSO sempre voltado para superfície inclinada

Uso com Arruela de Pressão (Grower):

Sequência Correta:
Cabeça Parafuso → Arruela Cônica DIN 434 → Aba Viga →
Chapa Ligação → Arruela Cônica DIN 434 → Arruela Grower → Porca

NUNCA: Grower entre cônica e aba (grower deforma, perde função de compensação)

Compatibilidade com Parafusos Estruturais:

A325/A490 + DIN 434:
✅ COMPATÍVEL: Arruela cônica não afeta torque ou pré-carga
✅ Arruela F436 não necessária (DIN 434 já tem espessura/dureza adequadas)
❌ ERRO COMUM: Usar F436 + DIN 434 juntas (redundante, aumenta custo 40%)

Solução:
- Se aba inclinada: DIN 434 sozinha ✅
- Se aba plana: F436 sozinha ✅
- NUNCA usar ambas (desnecessário)

6. Alternativas e Substituições

Arruela Quadrada Plana (DIN 436)

Quando Substituir DIN 434 por DIN 436:

DIN 436 (Quadrada Plana) pode substituir se:
✅ Inclinação da aba <5% (tolerável com arruela plana)
✅ Conexão snug-tight (não pretensioned - sem slip-critical)
✅ Parafusos <M16 (carga menor, distribuição menos crítica)

NÃO substituir se:
❌ Vigas com 8-14% inclinação (padrão brasileiro/americano)
❌ Conexões slip-critical (pretensioned A325/A490)
❌ Parafusos ≥M20 (carga concentrada demais sem compensação)

Comparação DIN 434 vs. DIN 436:

Calços Metálicos (Shims)

Solução Alternativa para Inclinações Não-Padrão:

Quando Usar Calços:
- Inclinação >14% ou não-padrão (vigas customizadas)
- Ajuste de tolerâncias de montagem
- Correção de superfícies irregulares

Construção:
- Calço metálico usinado na inclinação exata
- Material: Aço ASTM A36 (mesma dureza da estrutura)
- Arruela plana sobre o calço

Custo: R$ 15,00-50,00/peça (usinagem custom)
Uso: Apenas casos especiais (DIN 434 cobre 95% das aplicações)

7. Preços e Fornecimento

Preços Unitários DIN 434 14% (2025):

Preços DIN 434 8% (menos comum):

Disponibilidade:

• DIN 434 14%: Alta (estoque em distribuidores estruturais)
• DIN 434 8%: Média (alguns distribuidores, lead time 7-15 dias)
• DIN 435 (chanfrada): Baixa (sob encomenda, lead time 15-30 dias)

8. FAQ

P: Posso usar duas arruelas planas empilhadas no lugar da cônica?

R: NÃO. Arruelas empilhadas criam ponto de articulação, permitindo rotação relativa e perda de pré-carga. DIN 434 é peça única sólida, sem articulação. Custo adicional (R$ 3,20 vs. R$ 1,50 × 2 arruelas planas) é compensado pela segurança.

P: Arruela cônica funciona em perfis tubulares?

R: NÃO. Perfis tubulares (quadrados, retangulares, circulares) têm superfícies perpendiculares ao eixo do parafuso. Use arruela plana comum (DIN 125) ou quadrada (DIN 436).

P: Como identificar inclinação da viga (8% ou 14%)?

R: Verificar norma da viga:

• Vigas W, S, C americanas (ASTM A992): 14%
• Vigas VS, CS brasileiras (ASTM A36/A572): 14%
• Vigas IPE, HEA, HEB européias modernas: 14%
• Vigas IPE antigas (pré-1990), UPN: 8%
• Se dúvida: Usar 14% (mais comum, retrocompatível com 8% se sobrepor área)

P: Arruela cônica DIN 434 é estrutural (hardened)?

R: NÃO. Dureza: 200-300 HV (similar arruela comum). Para conexões estruturais A325/A490, DIN 434 substitui F436 (função de compensação já inclui distribuição de carga adequada).

9. Conclusão

Arruela cônica DIN 434 é obrigatória para fixações em vigas I/H e perfis U com abas inclinadas (8-14%). Compensa a inclinação, garantindo distribuição uniforme de carga e manutenção da pré-tensão em conexões estruturais.

Resumo de Seleção:

• Vigas W, CS brasileiras: DIN 434 14% (R$ 3,20 M20)
• Vigas IPE modernas: DIN 434 14%
• Vigas UPN, IPE antigas: DIN 434 8% (R$ 3,85 M20)
• Perfis com abas planas: DIN 436 quadrada plana (R$ 1,85 M20)
• Orientação: Lado GROSSO voltado para superfície inclinada

Última atualização: Janeiro/2025. Baseado em DIN 434, DIN 435, ISO 7434, AISC 360-22.