Arruela F436 ASTM: Especificação, Aplicações e Quando Usar [Guia 2025]

A arruela ASTM F436 é uma arruela estrutural endurecida especificamente projetada para uso com parafusos estruturais de alta resistência ASTM A325 e A490. Este guia aborda especificações técnicas, por que ela é obrigatória em estruturas metálicas, dimensões padronizadas e diferenças críticas vs. arruelas comuns.

1. O Que é Arruela F436

Especificação Completa ASTM F436:

Material: Aço carbono endurecido
Tratamento Térmico: Têmpera e revenimento
Dureza: 38-45 HRC (Rockwell C) ou 360-480 HV (Vickers)
Espessura Mínima: 5/32" (4,0 mm) para diâmetros ≤1"
                  3/16" (4,8 mm) para diâmetros >1"

Acabamento:
- Plain (natural)
- Galvanizado a fogo (hot-dip)
- Galvanizado mecânico
- Sem revestimento (mais comum - evita fragilização por hidrogênio)

Por Que Endurecida?

Problema sem F436:
- Parafusos A325 (dureza 25-35 HRC) ou A490 (31-39 HRC)
- Arruela comum macia (dureza 15-20 HRC)
- Resultado: Cabeça do parafuso "afunda" na arruela durante aperto
- Consequência: Perda de pré-carga, distribuição irregular de carga

Solução com F436:
- Dureza 38-45 HRC (superior ao parafuso)
- Arruela não deforma sob pré-carga (230 kN para 1")
- Distribuição uniforme de carga na chapa
- Pré-tensão mantida ao longo do tempo

2. Especificações Técnicas

Dimensões Padronizadas (Polegadas):

Comparação F436 vs. Arruela Comum:

3. Por Que F436 é Obrigatória

Normas AISC e RCSC:

AISC 360-22 (Specification for Structural Steel Buildings):
- Seção J3.6: "Arruelas endurecidas devem ser usadas sob cabeça do parafuso
  e porca quando especificado"

RCSC Specification (Research Council on Structural Connections):
- Seção 8.2: "Arruelas conformes com ASTM F436 devem ser usadas:
  * Sob elemento que gira (porca ou cabeça) em conexões pretensioned
  * Sob ambos elementos se superfície chanfrada >1:20
  * Material base com dureza <18 HRC (alumínio, plástico, madeira)"

Quando F436 é Obrigatória:

1. Conexões Pretensioned (slip-critical): Sempre sob elemento que gira
2. Material base macio: Alumínio (<10 HRC), madeira, plástico
3. Superfície irregular: Chapas furadas por plasma/oxicorte (rebarbas)
4. Furos oversized: Diâmetro furo >1/16" maior que parafuso
5. Superfície chanfrada: Inclinação >1:20 (vigas inclinadas)

Quando Pode Dispensar (não recomendado, mas permitido):

• Conexões snug-tight em superfície plana, material duro (aço C30+)
• Apenas se projeto estrutural explicitamente permitir (raro)

4. Aplicações Típicas

Estruturas de Edifícios:

Conexões Viga-Coluna:
- Parafusos: A325 ou A490 (3/4" a 1-1/4")
- Arruelas F436: Sob porca (elemento que gira)
- Quantidade: 1 arruela por parafuso (sob porca)
- Exceção: Se chapa fina (<6 mm) ou furos oversized → 2 arruelas (porca + cabeça)

Custo por Conexão (8 parafusos 3/4"):
- Parafusos A325: 8 x R$ 5,50 = R$ 44,00
- Porcas A563 DH: 8 x R$ 1,85 = R$ 14,80
- Arruelas F436: 8 x R$ 2,10 = R$ 16,80
- Total: R$ 75,60 por conexão

Pontes Rodoviárias:

Conexões de Vigas Principais:
- Parafusos: A490 (7/8" a 1-1/2")
- Arruelas F436: Sob porca E cabeça (slip-critical + vibração)
- Instalação: Turn-of-nut method (precisão ±10%)
- Inspeção: 100% das conexões (segurança pública)

Torres de Transmissão:

Conexões de Diagonal:
- Parafusos: A325 Tipo 3 (weathering steel, 5/8" a 1")
- Arruelas F436 galvanizadas (proteção corrosão)
- Ambiente: Externo permanente (50+ anos)

5. Instalação e Torques

Posicionamento Correto:

Correto: Parafuso → Chapa 1 → Chapa 2 → Arruela F436 → Porca
         (arruela sob elemento que gira = porca)

Alternativo (furos oversized):
         Parafuso → Arruela F436 → Chapa 1 → Chapa 2 → Arruela F436 → Porca
         (arruelas protegem chapas de dano durante aperto)

Torques com F436 (mesmo que sem arruela - F436 não altera torque):

6. Preços e Fornecimento

Preços Unitários (2025):

Disponibilidade: Alta (estoque em distribuidores estruturais)

7. FAQ

P: F436 é obrigatória com todo parafuso A325?

R: Sim, em conexões pretensioned (slip-critical). Em conexões snug-tight, norma AISC permite dispensar, mas não é recomendado (perda de performance).

P: Posso substituir F436 por arruela comum mais grossa?

R: NÃO. Dureza é crítica (38-45 HRC). Arruela comum grossa mas macia (15 HRC) deforma sob pré-carga.

P: F436 galvanizada ou plain?

R: Plain é padrão (maioria das estruturas internas). Galvanizada apenas se estrutura externa sem pintura (torres, pontes weathering steel).

P: Quanto custa F436 vs. arruela comum?

R: 10-15x mais cara (R$ 2,10 vs. R$ 0,15 para 3/4"). Mas obrigatória - não há economia aqui.

8. Conclusão

Arruela F436 é componente obrigatório em estruturas metálicas com parafusos A325/A490. Dureza endurecida (38-45 HRC) garante distribuição uniforme de carga e manutenção da pré-tensão. Custo adicional (R$ 0,85-3,80) é insignificante perto da segurança estrutural.

Resumo:

• Obrigatória: Conexões pretensioned, slip-critical
• Dureza: 38-45 HRC (não substituir por comum)
• Espessura: 4,0-6,4 mm (2-3x arruela comum)
• Posição: Sob elemento que gira (geralmente porca)

Última atualização: Janeiro/2025. Baseado em ASTM F436-19, AISC 360-22, RCSC 2020.