Barra Roscada Industrial: Especificações e Aplicações

Barras roscadas (também chamadas de estojo roscado, tirante roscado ou barra roscada métrica) são elementos de fixação constituídos por uma barra cilíndrica com rosca externa contínua ou parcial, utilizadas em aplicações estruturais, industriais e de ancoragem onde é necessário comprimento variável ou ajustável.

Este guia técnico aborda especificação, dimensionamento, corte, instalação e aplicações conforme normas DIN e ABNT.

O Que é uma Barra Roscada?

Barra roscada é um cilindro metálico com rosca externa que permite fixação mediante porcas em ambas as extremidades. Diferente de parafusos convencionais (que têm cabeça), a barra roscada é simétrica, permitindo corte no comprimento desejado e montagem flexível.

Diferenças: Barra Roscada vs Parafuso vs Prisioneiro

Vantagens da Barra Roscada:

• ✅ Comprimento personalizável (corte in loco)
• ✅ Simetria (ambas extremidades iguais)
• ✅ Economia em aplicações longas (custo por metro)
• ✅ Versatilidade (múltiplas configurações)
• ✅ Estoque simplificado (poucos itens cobrem muitas necessidades)

Limitações:

• ❌ Sem cabeça (requer arruela + porca em ambos lados)
• ❌ Rosca ao longo de todo comprimento (pode enfraquecer)
• ❌ Requer corte e preparação (usinagem)

Normas e Padrões

DIN 975 - Rosca Total

Descrição:

• Barra com rosca contínua ao longo de todo o comprimento
• Padrão mais comum no mercado brasileiro
• Disponível em comprimentos de 1m, 2m, 3m

Aplicações Típicas:

• Tirantes estruturais
• Ancoragem ajustável
• Prisioneiros longos (corte sob medida)
• Suspensões e fixações diversas

Vantagens:

• Flexibilidade máxima de corte
• Custo por metro inferior
• Estoque simplificado

Desvantagens:

• Rosca contínua reduz resistência em toda extensão
• Maior atrito em instalação

DIN 976-1 - Rosca Parcial (Pontas Roscadas)

Descrição:

• Barra com corpo liso central + roscas nas extremidades
• Rosca típica: 2× diâmetro + 15 mm em cada ponta
• Menos comum, geralmente sob encomenda

Aplicações Típicas:

• Prisioneiros para flanges (ASTM A193)
• Aplicações com alta tração (resistência superior)
• Montagens com deslizamento central

Vantagens:

• Resistência mecânica superior (corpo liso não enfraquecido)
• Menor atrito na instalação (desliza melhor)
• Ideal para aplicações críticas

Desvantagens:

• Custo 20-30% superior ao DIN 975
• Comprimento de rosca fixo (menos flexível)
• Disponibilidade limitada

ISO 4017 / DIN 933 - Parafusos para Comparação

Nota: Barras roscadas DIN 975/976 não são equivalentes a parafusos, mas seguem o mesmo padrão de rosca ISO 965.

Classes de Resistência

Assim como parafusos, barras roscadas são classificadas por classes de resistência conforme ISO 898-1:

Tabela de Classes de Resistência

Classe Mais Comum:

• 8.8: 80% das aplicações industriais
• Boa relação resistência/custo
• Ampla disponibilidade

Importante: Nunca substitua classe superior por inferior sem recálculo estrutural!

Marcação de Classe

Barras roscadas Classe 8.8 e superiores devem ter marcação:

• Carimbo a cada 30-50 cm: "8.8" ou "10.9"
• Marca do fabricante
• Ausência de marcação indica classe 4.6/4.8 (baixa resistência)

Dimensões Padronizadas

Diâmetros Disponíveis (Métricos)

Rosca Métrica ISO (Passo Grosso):

*Carga de tração teórica sem fatores de segurança (800 MPa × Área).

Diâmetros Menos Comuns (Sob Encomenda):

• M5, M14, M18, M22, M33, M39, M42, M48, M52, M56, M64

Comprimentos de Fornecimento

Padrão Mercado Brasileiro:

• 1 metro (mais comum, estoque pronto)
• 2 metros (aplicações estruturais)
• 3 metros (menos comum, geralmente encomenda)

Corte Sob Medida:

• Fornecedores especializados cortam no comprimento desejado
• Custo adicional: R$ 5-15 por corte (dependendo diâmetro)

Materiais e Tratamentos

Aço Carbono

SAE 1020 / ASTM A307 (Classe 4.6/4.8):

• Mais econômico
• Adequado para aplicações leves
• Não recomendado para estruturas críticas

SAE 1045 / ASTM A325 (Classe 8.8):

• Padrão industrial (80% das aplicações)
• Temperado e revenido
• Resistência à tração: 800 MPa
• Boa soldabilidade (com cuidados)

SAE 4140 / ASTM A490 (Classe 10.9):

• Liga cromo-molibdênio (Cr-Mo)
• Alta resistência: 1000 MPa
• Aplicações críticas

Aço Inoxidável

AISI 304 (A2):

• Resistência: 500-700 MPa
• Ambientes internos, urbanos
• Não adequado para ambientes marinhos

AISI 316 (A4):

• Resistência: 500-800 MPa
• Ambientes marinhos e químicos
• Molibdênio aumenta resistência a corrosão

Custo: 5-8× superior ao aço carbono galvanizado

Tratamentos Superficiais

Escolha por Ambiente:

• Interno seco: Zincado branco
• Industrial: Zincado amarelo
• Externo: Galvanizado a fogo
• Marinho/químico: Inox 316 ou Dacromet

Aplicações Industriais

1. Tirantes Estruturais

Descrição:

• Elementos tracionados em estruturas metálicas
• Contraventamento de torres, galpões, coberturas

Configuração Típica:

• Barra roscada Classe 8.8 ou 10.9
• Porcas e arruelas em ambas extremidades
• Tensor intermediário (ajuste de tensão)
• Proteção: galvanizado a fogo

Dimensionamento:

Área necessária = (F_d × γ_f) / f_y

Onde:
- F_d: Força de tração de projeto (kN)
- γ_f: Fator de segurança (1,4-1,6)
- f_y: Tensão de escoamento (MPa)

Exemplo:

Carga: 80 kN
Fator: 1,4
Classe: 8.8 (fy = 640 MPa)

Área = (80 × 1,4) / 640 = 175 mm²
Diâmetro mínimo: M16 (A = 157 mm²) → usar M20 (A = 245 mm²)

2. Ancoragem de Equipamentos

Aplicações:

• Bases de máquinas pesadas
• Torres de resfriamento
• Tanques e silos
• Compressores e turbinas

Instalação:

• Furação posterior no concreto
• Ancoragem com resina epóxi estrutural
• Profundidade mínima: 12× diâmetro

Especificação Típica:

Barra roscada DIN 975 M24 × 600 mm
Classe 8.8
Galvanizada a fogo
+ 2 porcas pesadas M24 classe 8
+ 2 arruelas M24 ISO 7089
+ Resina epóxi estrutural (1 cartucho 300ml)

3. Prisioneiros para Flanges

Descrição:

• Barras roscadas cortadas no comprimento específico
• Substituem prisioneiros ASTM A193 (custo inferior)

Quando Usar:

• Flanges de baixa/média pressão (<20 bar)
• Aplicações não críticas
• Diâmetros especiais (não padronizados)

Quando NÃO Usar:

• Alta pressão (>20 bar) → usar ASTM A193 B7
• Alta temperatura (>300°C) → usar materiais especiais
• Código ASME obrigatório → certificação requerida

4. Suspensões e Fixações Ajustáveis

Aplicações:

• Suspensão de tubulações industriais
• Fixação de dutos de ar condicionado
• Suportes de eletrocalhas
• Fixação de luminárias industriais

Vantagens:

• Ajuste fino de altura (rosqueamento)
• Absorção de tolerâncias de montagem
• Desmontagem fácil

Configuração:

• Barra roscada M8 ou M10
• Porcas com contraporca (travamento)
• Arruelas largas (distribuição carga)

5. Conexões de Madeira

Aplicações:

• Estruturas de telhado (madeira laminada)
• Pontes de madeira
• Sistemas mistos (madeira + aço)

Especificação:

• Barra roscada Classe 5.8 ou 8.8
• Galvanizada (proteção contra umidade)
• Arruelas grandes (evitar embutilhamento)
• Diâmetro: M12-M20

6. Sistemas de Alinhamento

Aplicações:

• Alinhamento de máquinas (shims)
• Nivelamento de equipamentos
• Ajustes de tensão em correias

Configuração:

• Barra roscada M10-M16
• Porca de ajuste com volante
• Graduação para medição

Corte e Preparação de Barras Roscadas

Ferramentas para Corte

1. Serra Manual (Arco de Serra):

• Vantagens: Baixo custo, portátil, controle preciso
• Desvantagens: Lento, trabalhoso
• Adequado: Diâmetros até M16, cortes ocasionais

2. Serra Elétrica (Makita, Dewalt):

• Vantagens: Rápido, corte limpo
• Desvantagens: Custo equipamento
• Adequado: Diâmetros até M30, uso frequente

3. Esmerilhadeira (Rebolo de Corte):

• Vantagens: Muito rápido
• Desvantagens: Calor excessivo (degrada rosca), rebarbas
• Adequado: Emergências, evitar se possível

4. Máquina de Corte (Serra Fita Industrial):

• Vantagens: Corte perfeito, alta produtividade
• Desvantagens: Custo, espaço necessário
• Adequado: Produção, uso industrial

Procedimento de Corte Correto

Passo a Passo:

1. Medição e Marcação:

   • Medir comprimento necessário
   • Marcar com caneta permanente
   • Adicionar 2-3 mm para acabamento

2. Proteção da Rosca:

   • Rosquear porca até marca de corte
   • Rosquear segunda porca após marca (3-4 filetes)
   • Porcas protegem rosca durante corte

3. Fixação:

   • Prender barra em morsa ou bancada
   • Deixar marca de corte 20-30 mm fora da morsa
   • Não apertar excessivamente (deforma rosca)

4. Corte:

   • Iniciar corte suavemente (criar guia)
   • Manter serra perpendicular
   • Aplicar pressão moderada e constante
   • Lubrificar com óleo de corte (melhora acabamento)

5. Acabamento:

   • Remover rebarbas com lima
   • Rosquear porca para fora (recondiciona rosca)
   • Limpar com escova de aço
   • Verificar rosqueamento suave

Erros Comuns a Evitar

❌ Cortar sem porcas de proteção:

• Rosca danificada nas extremidades
• Porca não rosqueia suavemente

❌ Usar esmerilhadeira sem controle:

• Calor excessivo (degrada propriedades mecânicas)
• Rebarbas excessivas
• Corte irregular

❌ Não remover rebarbas:

• Dificuldade de rosqueamento
• Dano à rosca da porca
• Ferimentos em manuseio

❌ Apertar demais na morsa:

• Deformação da rosca
• Ovalização do cilindro

Instalação e Montagem

Componentes Necessários

Para Cada Extremidade:

• 1× Porca (classe igual ou superior à barra)
• 1× Arruela plana (ISO 7089 ou equivalente)
• Lubrificante (graxa ou óleo)

Opcional:

• Contraporca (travamento)
• Arruela de pressão (lock washer)
• Trava-rosca químico (Loctite)

Procedimento de Montagem

1. Preparação:

• Limpar roscas (escova de aço)
• Aplicar lubrificante (graxa ou óleo fino)
• Verificar ausência de danos

2. Montagem:

• Inserir barra através dos furos
• Colocar arruela plana em cada extremidade
• Rosquear porcas (mão, sem ferramenta)

3. Aperto Inicial:

• Apertar alternadamente (ambos lados)
• Eliminar folgas
• Não aplicar torque final ainda

4. Aperto Final:

• Torquímetro calibrado
• Padrão alternado (simétrico)
• Seguir tabela de torque

Tabela de Torque

Classe 8.8 - Rosca Lubrificada:

Fatores de Correção:

• Classe 10.9: 1,25× (aumentar 25%)
• Rosca seca: 0,70× (reduzir 30%)
• Galvanizado: 1,10× (aumentar 10%)

Travamento de Porcas

Métodos:

1. Contraporca (Mais Comum):

• Apertar porca principal
• Rosquear contraporca até encostar
• Travar com duas chaves

2. Arruela de Pressão:

• Colocar entre porca e superfície
• Deforma plasticamente (trava)

3. Trava-Rosca Químico (Loctite):

• Loctite 243 (média resistência, removível)
• Loctite 270 (alta resistência, permanente)
• Aplicar na rosca antes de rosquear

4. Arame de Segurança:

• Usado em aviação e aplicações críticas
• Passa através de furo na porca

Vantagens e Limitações

Vantagens

✅ Comprimento Personalizável:

• Corte no comprimento exato necessário
• Elimina estoque de múltiplos comprimentos
• Ajuste in loco (tolerâncias de montagem)

✅ Economia:

• Custo por metro inferior a prisioneiros
• Menos desperdício
• Estoque simplificado

✅ Versatilidade:

• Múltiplas configurações
• Dupla extremidade rosqueada
• Fácil substituição

✅ Disponibilidade:

• Ampla disponibilidade no mercado
• Prazos curtos
• Variedade de diâmetros

Limitações

❌ Resistência Reduzida:

• Rosca contínua enfraquece toda extensão
• ~20% menor resistência vs parafuso corpo liso
• Não adequado para aplicações de alta fadiga

❌ Requer Preparação:

• Necessita corte e acabamento
• Consumo de tempo
• Ferramentas específicas

❌ Sem Cabeça:

• Requer porca + arruela em ambos lados
• Custo adicional de componentes
• Mais peças para montar

❌ Instalação Mais Lenta:

• Rosqueamento em todo comprimento
• Maior tempo de montagem
• Risco de danificação da rosca

FAQ - Perguntas Frequentes

1. Posso cortar barra roscada com esmerilhadeira?

Possível, mas NÃO RECOMENDADO.

Problemas:

• Calor excessivo: Degrada tratamento térmico (classes 8.8+)
• Rebarbas: Dificulta rosqueamento
• Segurança: Faíscas, disco pode quebrar

Alternativa:

• Use serra manual (arco) ou serra elétrica
• Lubrificação adequada
• Acabamento com lima

Exceção: Emergências, se OBRIGATÓRIO usar esmerilhadeira:

• Baixa rotação
• Disco fino (1,0-1,6 mm)
• Resfriamento com água
• Acabamento rigoroso com lima

2. Barra roscada aguenta mesma carga que parafuso?

NÃO, resistência é INFERIOR.

Comparação (mesmo diâmetro, classe 8.8):

• Parafuso corpo liso: 100% resistência
• Barra roscada: ~80% resistência

Motivo:

• Rosca contínua reduz área efetiva
• Concentração de tensão em todos os filetes
• Ausência de zona lisa (maior resistência)

Solução:

• Aumentar diâmetro (compensar redução)
• Usar classe superior (8.8 → 10.9)
• Para aplicações críticas: preferir prisioneiros DIN 976 (rosca parcial)

3. Qual o comprimento máximo de barra roscada?

Limitações Práticas:

Sem Apoio Intermediário:

• M8: 1,5 m máximo (flambagem)
• M12: 2,5 m
• M16: 3,5 m
• M20: 4,5 m
• M24+: 5-6 m

Com Apoio Intermediário:

• Comprimentos ilimitados (conexão por luvas)
• Apoios a cada 2-3 m recomendado

Transporte:

• Barras >3m: frete especial
• Possibilidade de dobras/amassados

4. Posso soldar em barra roscada?

SIM, mas COM RESTRIÇÕES SEVERAS.

Problemas:

• Fragilização: Calor degrada tratamento térmico (classes 8.8+)
• Perda de resistência: Até 50% na zona termicamente afetada
• Sensitização: Em inox (corrosão intergranular)

Recomendações:

• Soldar apenas classe 4.8 (sem tratamento térmico)
• Soldar longe da região crítica (>10× diâmetro)
• Usar luvas roscadas (rosquear em vez de soldar)
• Classes 8.8+: EVITAR soldagem

Alternativa:

• Usar luvas de emenda rosqueadas
• Conexões mecânicas (sem solda)

5. Como calcular quantidade de barra roscada necessária?

Método Simplificado:

1. Medir comprimento necessário (L)
2. Adicionar folgas:
   - Rosqueamento: 2× diâmetro por extremidade
   - Folga de montagem: 10-20 mm
   - Margem de segurança: 5%

L_total = L + (4 × d) + 30 mm + 5%

Exemplo:

Tirante entre vigas: 2.450 mm
Diâmetro: M16
Folga rosqueamento: 4 × 16 = 64 mm
Folga montagem: 20 mm
Margem: 2.450 × 1,05 = 2.573 mm

L_pedido = 2.450 + 64 + 20 + margem = ~2.600 mm

Solicitar: 3 metros (cortar no local)

6. Barra roscada enferruja mesmo galvanizada?

Pode oxidar em condições específicas:

Oxidação Branca (Zinc Bloom):

• Ferrugem branca/acinzentada
• Normal em galvanizado exposto
• Não compromete proteção
• Remove com escova de aço

Oxidação Vermelha (Ferrugem):

• Indica falha no revestimento
• Pode ocorrer em:
  • Danos mecânicos (corte, rosqueamento excessivo)
  • Ambientes marinhos (galvanizado insuficiente)
  • Cloretos concentrados

Prevenção:

• Galvanizado a fogo (>45 µm) para externo
• Inox 316 para ambientes marinhos
• Proteção adicional (pintura, graxa)

7. Posso usar barra roscada em substituição a prisioneiro ASTM A193?

DEPENDE DA APLICAÇÃO:

✅ Permitido (não crítico):

• Flanges de baixa pressão (<20 bar, <200°C)
• Equipamentos auxiliares
• Aplicações onde código ASME não exige A193

❌ NÃO PERMITIDO:

• Vasos de pressão ASME
• Caldeiras (NR-13)
• Alta pressão (>20 bar)
• Alta temperatura (>300°C)
• Código exige certificação material

Alternativa Intermediária:

• Barra roscada DIN 976-1 (rosca parcial)
• Classe 10.9 ou superior
• Certificado de material

8. Como travar porca em barra roscada?

Métodos Eficazes:

1. Contraporca (Mais Comum):

• Apertar porca principal
• Rosquear contraporca até encostar
• Travar com duas chaves simultaneamente

2. Trava-Rosca Químico:

• Loctite 243 (média, removível com calor)
• Loctite 270 (forte, permanente)
• Aplicar antes de rosquear

3. Arruela de Pressão (Grower):

• Coloca entre porca e superfície
• Deforma e trava

4. Porca Autotravante (Nyloc):

• Possui inserto de nylon
• Cria atrito na rosca
• Não usar se temperatura >120°C

5. Arame de Segurança:

• Aviação e aplicações críticas
• Passa por furo na porca

9. Qual a vida útil de barra roscada galvanizada externa?

Estimativas por Ambiente:

Fatores que Reduzem:

• Contato com água parada
• Cloretos (sal, piscinas)
• Cortes/danos no revestimento
• Falta de manutenção

10. Como especificar barra roscada corretamente?

Especificação Completa:

Barra Roscada DIN 975 M20 × 3000 mm
Classe de Resistência: 8.8
Material: Aço carbono SAE 1045 temperado e revenido
Tratamento Superficial: Galvanizado a fogo 45-70 µm
Comprimento: 3 metros (3000 mm)
Quantidade: 10 barras

Componentes Complementares:
- 20× Porca pesada M20 classe 8 galvanizada
- 20× Arruela plana M20 ISO 7089 galvanizada
- 1kg Graxa antiatrito base molibdênio

Aplicação: Tirantes estruturais cobertura galpão industrial
Certificação: Certificado de aço (mill certificate) desejável

Fornecimento e Compra

CotaFix - Estoque Pronto

Disponibilidade:

• M6 a M24: Estoque pronto, pronta entrega
• Comprimentos: 1m, 2m, 3m
• Classes: 4.8, 8.8
• Tratamentos: Zincado, galvanizado

Sob Encomenda:

• M27, M30, M36: 5-10 dias
• Classe 10.9: 10-15 dias
• Inox 304/316: 15-20 dias
• Comprimentos especiais: 5-7 dias

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Última Atualização: Janeiro 2025 Revisão Técnica: Equipe de Engenharia CotaFix Referências Normativas: DIN 975:2010, DIN 976-1:2010, ISO 898-1:2013, ABNT NBR 8800:2008

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