No sistema de laje mista (steel deck), o stud bolt é o componente que garante a ação conjunta entre a viga de aço e o concreto. Ele é o conector de cisalhamento soldado sobre a mesa superior da viga, atravessando a fôrma de aço, para transferir o esforço longitudinal entre os dois materiais. Se você ainda tem dúvida sobre o produto em si, vale a leitura do nosso guia completo sobre o stud bolt antes de avançar para a parte de execução.
Este guia trata especificamente da solda do stud bolt no steel deck: o processo empregado, a preparação necessária, o passo a passo, o controle de qualidade e as normas que regem a atividade. O objetivo é dar ao engenheiro, ao montador e ao comprador técnico uma referência prática e correta para especificar e fiscalizar o serviço.
O que é o stud bolt no sistema steel deck
O stud bolt, também chamado de pino conector ou conector de cisalhamento tipo pino com cabeça, é fixado por solda à estrutura metálica e fica embutido na laje de concreto após a concretagem. A cabeça do pino cria a ancoragem mecânica no concreto, o que impede o escorregamento entre a laje e a viga e cria a viga mista aço-concreto. Detalhamos essa função construtiva no artigo sobre o pino conector stud bolt para steel deck.
A soldagem desse conector não é uma solda convencional de eletrodo. Ela usa um processo próprio, rápido e automatizado, que produz uma união por fusão em toda a base do pino. Entender esse processo é o que separa uma laje mista confiável de uma fixação com risco de falha.
O processo: soldagem de pinos por arco (drawn arc)
A técnica padrão para soldar stud bolt no steel deck é a soldagem de pinos por arco elétrico, conhecida internacionalmente como drawn arc stud welding. Os elementos envolvidos são quatro: a unidade de solda (fonte com controle de tempo e corrente), a pistola de solda de pinos, o próprio pino conector e o anel cerâmico (ferrule) que envolve a base do pino.
O anel cerâmico tem função dupla. Ele concentra o arco elétrico na área de solda e contém o metal fundido, moldando o colar de solda (flash) que se forma ao redor da base. Sem o anel cerâmico correto para o diâmetro do pino, a solda não fecha de forma uniforme.
O ciclo completo é muito rápido, geralmente concluído em menos de um segundo, o que reduz a zona termicamente afetada e permite alta produtividade em obra.
Antes de soldar: preparação e requisitos
Boa parte das falhas de solda de pino tem origem na preparação, não no equipamento. Antes de iniciar, verifique:
- Superfície limpa e seca na mesa da viga, sem ferrugem, tinta, óleo, umidade ou respingo.
- Fôrma de aço (steel deck) bem assentada e em contato firme com a mesa da viga, sem folga sob o ponto de solda.
- Aterramento (terra) próximo à região de solda, com bom caminho de retorno da corrente.
- Corrente e tempo ajustados na fonte conforme o diâmetro do pino e a orientação do fabricante do equipamento.
- Anel cerâmico compatível com o diâmetro do pino a ser soldado.
- Condições ambientais adequadas, evitando chuva e umidade sobre a superfície.
A soldagem através da fôrma exige atenção redobrada. A chapa do steel deck precisa ser fina e estar bem encostada na viga, e o revestimento de zinco em excesso ou a sobreposição de duas camadas de chapa comprometem a fusão e geram porosidade. Quando há dúvida sobre a espessura ou a sobreposição, o procedimento deve ser qualificado antes da produção.
Como soldar o stud bolt no steel deck: passo a passo
- Ajuste a fonte de solda. Defina corrente e tempo de arco de acordo com o diâmetro do pino e as recomendações do equipamento. Faça pinos de teste antes da produção.
- Monte o pino e o anel cerâmico na pistola. Encaixe o pino no mandril da pistola e posicione o anel cerâmico na ponta, envolvendo a base.
- Posicione a pistola sobre o ponto de solda. Apoie a pistola na vertical, com o pino em contato com a chapa, exatamente sobre a mesa da viga sob o steel deck.
- Acione o gatilho. A pistola levanta levemente o pino e abre o arco elétrico, que funde a ponta do pino e o metal base ao mesmo tempo.
- Mergulho e solidificação. Ao fim do tempo programado, o pino é mergulhado na poça de fusão, o arco se extingue e a solda solidifica em fração de segundo.
- Remova o anel cerâmico. Após o resfriamento, quebre e retire o anel cerâmico e inspecione o colar de solda formado na base.
O resultado esperado é um colar de solda contínuo, com brilho metálico, formado em toda a volta da base do pino.
Controle de qualidade da solda
A verificação da solda de pino é objetiva e pode ser feita em campo. Os métodos usuais são:
- Inspeção visual do colar de solda. O flash deve aparecer em 360 graus ao redor da base do pino. Colar incompleto, com falhas ou queimado, indica solda reprovada.
- Ensaio de dobramento. Dobra-se o pino cerca de 30 graus a partir do eixo original, com marreta ou dispositivo apropriado. Se a solda não trincar, ela é aceita. Esse ensaio é aplicado nos pinos de ajuste do início do dia e por amostragem na produção.
- Ensaio de torque ou impacto, quando exigido pela especificação do projeto.
Os pinos que passam no dobramento e permanecem dobrados costumam ser deixados assim ou endireitados conforme a norma, sem novo aquecimento.
Erros comuns e como evitar
- Corrente ou tempo mal ajustados, que geram solda fria ou queima excessiva. Corrija com pinos de teste.
- Superfície contaminada, causando porosidade. Limpe antes de soldar.
- Anel cerâmico úmido ou trincado, que prejudica o colar. Armazene os anéis secos.
- Aterramento distante ou frouxo, que instabiliza o arco. Aproxime e firme o terra.
- Solda através de chapa dupla ou zinco espesso sem qualificação prévia do procedimento.
Normas aplicáveis
A execução e a inspeção da solda de stud bolt seguem referências reconhecidas. A AWS D1.1 (Structural Welding Code, Steel) trata da soldagem de pinos, incluindo a qualificação do procedimento, os pinos de teste e os critérios de inspeção visual e de dobramento. A ISO 13918 especifica os pinos e os anéis cerâmicos para a soldagem por arco. Já a NBR 8800, que rege o projeto de estruturas de aço e mistas de aço e concreto, define o cálculo e a quantidade de conectores de cisalhamento necessários em cada viga mista.
A conformidade com essas normas depende tanto da execução em obra quanto da qualidade do pino especificado. Um conector fora de padrão dimensional ou de material compromete a solda mesmo com o processo correto. Por isso a escolha do fornecedor do pino conector faz parte do controle de qualidade, tema que aprofundamos no conteúdo sobre pino conector na construção civil.
Perguntas frequentes
O stud bolt pode ser soldado através da fôrma de aço?
Sim. A soldagem através do steel deck é prática comum, desde que a chapa seja fina, esteja limpa e bem assentada sobre a mesa da viga. Chapas duplas sobrepostas ou revestimento de zinco espesso exigem qualificação prévia do procedimento.
Qual o diâmetro mais usado de stud bolt para steel deck?
O diâmetro de 3/4 de polegada (19 mm) é o mais comum em lajes mistas de edifícios, seguido por 5/8 de polegada (16 mm). O diâmetro e o comprimento corretos vêm do dimensionamento estrutural conforme a NBR 8800.
Como saber se a solda do pino conector ficou boa?
A verificação combina inspeção visual do colar de solda em 360 graus e o ensaio de dobramento a cerca de 30 graus. Se o colar estiver completo e a solda não trincar no dobramento, ela é aceita.
Precisa de mão de obra qualificada para soldar stud bolt?
Sim. O operador deve dominar o ajuste da fonte, o uso da pistola e os ensaios de aceitação. A AWS D1.1 prevê pinos de teste no início do trabalho e inspeção durante a produção.
Qual norma define a quantidade de conectores de cisalhamento?
No Brasil, a NBR 8800 rege o projeto de vigas mistas e define o cálculo e a distribuição dos conectores. A execução da solda segue a AWS D1.1 e os pinos atendem à ISO 13918.
Sobre a AllenFix
A AllenFix fabrica pinos conectores stud bolt e demais fixadores para estruturas metálicas, com controle dimensional e de material que dá segurança à solda em obra. Se o seu projeto envolve laje mista ou outras aplicações estruturais, conheça a nossa linha de fixadores para estruturas metálicas e o nosso parafuso estrutural para construção metálica.
