ELEMMAQ4 Diseño de uniones soldadas.pdf

8/11/2019 ELEMMAQ4 Diseo de uniones soldadas.pdf

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DiseodeUnionesSoladas


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empleadoes

la

soldadura

por

arco

o

,

variadagamaquedependedelascondiciones

losmaterialesaunir


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Elsmbolohaceladistincinentrelosdosladosdelajuntausandolaflecha

y osespac os e a oyenc ma e a nea ere erenc a, os a os

(curiosamente)sonconocidoscomo:"Elladodelaflecha"y"Elotrolado"y

lasoldaduraseejecutadeacuerdoalasinstruccionesdadasenlapartede

arribadelalneadereferenciaylaorientacindelaflechanointerfierecon

estasinstrucciones.

Labanderaquesaledelalneadereferenciaestapresentesilasoldadurase

efectuaraencampooduranteelarmadodelaestructura,unsmbolode

soldadurasinlabanderaindicaquelasoldaduraseefectuareneltaller

peroenalgunosplanosydibujosantiguospuedeserencontradouncirculo

negro

en

la

unin

entre

la

lnea

de

referencia

y

la

flecha.


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Uncirculovacoentrelalneadereferenciaylaflechaes

unaindicacindequelasoldaduradebeserejecutada

alrededoroentodalacircunferenciadelaunincomoenesteejemplo

informacinsuplementariaconcernientealasoldaduraaejecutary

puedecontenerreferenciasdelprocesorequerido,electrodo,un

detallededibujoycualquierinformacinqueayudealaejecucinde

lasoldaduraquenotengaunlugarespecialenelsmbolo,planoola

isometra


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Lassoldadurasdefiletesonusadasparahacerjuntas

juntas"T"ycomosupropiosmbololosugiereestassoldadurasson,bsicamente,triangularesvistasdesdesuseccin,aunquesuformanoessiempreuntrianguloperfecto

Lasoldadurafundidaesdepositadaenlaesquinaformadaporlacaractersticadelaunin dedosmiembrospenetrandoyfundindoseconelmetalbaseparaformarla

junta

Lacara

perpendicular

del

triangulo

siempreesdibujadaenlaparteizquierdadelsmbolo,silasdoscaras

dimensin,entoncessolouna

medidaes

dada.


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Silasoldaduratuvieracarasdesiguales(menoscomn)entonces

notaespecialqueindicaeneldibujocualcaraesmaslarga

Lasoldadura

se

debe

situar

entre

las

lneasdimensinalesespecificadas(si

cambiodedireccinabruptodelasoldaduraocurra,comoalfinaldelasplanchas

o

laminas

Enelcasodesoldadurasintermitentesointerrumpidas,ellargodecadaporcindela

indicadoen

el

smbolo

siendo

separados

con

unguin()yellargodelaporcindesoldaduravaseguidodeladimensincentrocentro e espac o;estoss empreseco ocanaladerechadelsmbolodelfilete(triangulo


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LassoldadurasdeCanalsonusadas

bordes,aunquetambinsonusadasfrecuentementeenesquinas,juntas"T",

juntascurvasypiezasplanas.Comolosugiereavar e a es m o osparaes asso a uras,

haymuchas

maneras

de

hacer

soldaduras

de

Canalyladiferenciaprincipaldependerdelaeometradelas artes uesernunidas la

preparacindesusbordes.

Lasoldaduradecanalcuadrado,enlacualelcanalescreadoporunaseparacinespecificaoningunaseparacin,incluyendohastacierta

,separacin(siexiste)esdadaenelsmbolo


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" "

,

bordessonbiselados,avecesporunladooporlosdoslados,paracreaelcanal,elngulodelbiselesdadoenelsmboloascomolaluzdeseparacinoseparacindelaraz(si

existiera)

Silaprofundidaddela"V"nofueraigualalespesoroalamitad(enelcasodedoble"V")

delespesor

de

la

lamina

o

plancha

asoldar,

entonces apro un a es a aa aizquierdadelsmbolodelasoldadura

Silapenetracindelasoldadurafueramayorquelaprofundidaddelcanal,laprofundidaddela"gargantaefectiva"esdadaentreparntesisdespusdelaprofundidaddela"V


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Enelbiseldelcanaldesoldadura,enelcualelbordedeunadelaslaminasesbiseladoyla

otraes

cua ra a,

e

s m o o

e

a

nea

perpendicularsiempreesdibujadaenelladoizquierdoseacualsealaorientacindelasoldadura,laflechaa untalacaradela iezaquedebeserbiseladayenestecasolaflechaes

cortada

ydoblada

en

ngulo

para

hacer

nfasisensuimportancia

Enlasoldaduradecanal"U",enlacualambos

bordesson

tratados

para

crear

un

canal

cncavo,laprofundidaddeestecanal

Enlasoldaduradecanal"J",enlacualenunodelaslaminastieneunbiseladocncavo la

otraes

dejada

cuadrada,

como

con

el

bisel

de

lamedia"V"lalneaperpendicularsiempreaparecerdibujadaalaizquierdaylaflecha

zlapiezaquerecibireltratamientodebisel

cncavo,la

profundidad

de

este

canal


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Enlasoldadurade"V"curva,comnmenteusadaparaunirdospartescurvasodospartestubulareslaprofundidadpropuestadelasoldaduraesdadaalaizquierdadelsmbolo,con la rofundidad de la ar anta efectivaentreparntesis

En aso a ura ecana con securvo,comnmenteusadaparaunirunapiezacurvaotubularaunapieza

lana comoconlaVcurva anterior formadapordossuperficiescurvasotubulares,laprofundidadpropuestadelasoldaduraesdadaalaizquierda

,

gargantaefectivaentreparntesis.Lalneaperpendicularesdibujadasiemprealladoizquierdodelsmboloseacualsealaorientacindela

soldadura


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Otrossmbolossuplementariossonusadosconlasoldaduradecanalcomo:PenetracinsalienteyBarraoelementoderespaldo,ambos

s m o osson

n cac n

eque

apenetrac n

e

a

untase

e ect a

desdeunsololadodelajunta

Elalto

del

refuerzo

(si

fuera

critico)

es

indicadoalaizquierdadelsmbolodepenetraronsaliente,elcualestasituado

Cuandounabarraoelementoderespaldoesusado aralo rarla enetracinnecesariadelajunta,susmboloessituadoencimadelalneadereferenciasobreelsmbolodelasoldadura,silabarraesprovisionalyser

,letra"R"essituadadentrodelsmbolodelabarraderespaldo,estabarratieneelmismosmboloquelasoldaduradeconexionyovalosperosucontextodebehacersiemprelaclaraintencindelsmbolo


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SmbolosparalaSoldaduradeconexinyvalos

Soldadurade

conexin

yde

valos

es

usada

para

unir

laminas

so repues asuna e ascua es enenper orac ones re on osparaconexionesyovaladosoalargadosparavalos).Metalsoldadoesdepositadoenestasperforacionespenetrandoyfundindoseconelmetalbasedelasdospartesformandola

junta,por

limitaciones

de

dibujo

grafico,

la

penetracin

no

es

indicadaenlossmbolosperoenestetipodesoldaduralapenetracinessumamenteimportanteparalabuenacalidad


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En

la

soldadura

de

conexin

el

dimetrodecadaconectoresdadoalaizquierdadelsmboloyelespacioentrelosconectoresesdadoala

,

ancho

de

cada

ovalo

es

dado

a

la

izquierdadelsmbolo,ellargoyladistanciaentreespacios(separadosporunguin"")sondadosaladerechadelsmboloylareferenciadel

detalle enla

cola

Elnumero

de

conectores

u

valos

es

dado

entre

parntesis

por

encima

o

por

debajodelsmbolodelasoldadura,laindicacindel"ladodelaflecha"y"elotrolado"indicancualpiezatienela(s)perforacione(s);Sinoestaenlases ecificaciones el llenado total de esta erforacin entonces la rofundidad esdadadentrodelsmbolodelasoldadura


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http://files.aws.org/technical/errata/A2.4errata.p

Enrelacinanormas:

OtraeselcdigoAWSD1.1(muyempleadaen


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Nmerode

electrodo(AWS)roturatractiva

[ksi](Mpa)

Resistenciaala

fluencia[ksi]Alargamiento

porcentual%

E70XX 70(482) 57

(393) 22

E80XX 80(551) 67(462) 19

E90XX 90(620) 77(531) 1417

E100XX 100(689) 87(600) 1316


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EnlaFigurasepuedenverdiferentescasos

geomtricosde

soldaduras.

Estas

son

denominadassoldadurasatopeosoldadura

en

filete,

las

cuales

pueden

hallarse

sometidas

aesfuerzosnetamentedetraccinoa

esfuerzoscortantes.


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Paraanalizarlaresistenciadelauninsoldadase

sueleemplear

la

hiptesis

de

que

la

seccin

resistenteesdenominadagargantadelasoldadura.

, ,

deresistencia

es

claramente

elemental.

La

formula

(b)purocorteen

hL

(a),puratraccionen

hL

==


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Paraelcasodelasoldaduraenfiletesetiene

lossiguientescasos:

Tipo: Soldadura de filete

Esfuerzo de corte (c)

Tipo: Soldadura de filete

Esfuerzo normal a la longitud


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resistenciaeslasiguiente:

PPP

hLhLLhg 707.0

2

2


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,formuladeresistenciaeslasiguiente:

PP ==== hLLhg

o cos.cos.


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22

hLhLhLhL618.1

22max =++=


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Luego el esfuerzo cortante mximo es:

PPP118.1

22

max =

+

=

Enlapracticaelvalorasumidoes:

hL

P

hL

P414.1

707.0==

NOTAR que 1.414 es MAYOR que 1.118 en 1.26

vecespero este valor es el mas aceptado en la practica

y es IGUAL AL CORTE LONGITUDINAL.


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auna

oms

de

las

siguientes

condiciones

de

Fallaporefectoscombinados:CortePuroyCorte

Fallaporefectoscombinados:CorteyTracciny/o

com resin


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Fallaporefectoscombinados:CortePuro

En la Figura se muestra la placa unida al bastidor por medio de cordones de

soldadura. Donde el punto G es el centroide de la lnea de cordones de

soldadura. Esta placa tiene cordones de soldadura dispuestos en forma

genrica cuyos esfuerzos resistentes difcilmente sean equiparables a losesfuerzos de traccin y corte elementales presentados en los casos

.

Las hiptesis para el clculo de

esta condicin de car a son:

H1) Las secciones resistentes

fallan por corte.

H2) La tensin de corte por efecto

de torsin es proporcional con la

distancia al punto G


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En consecuencia, se deben sumar vectorialmente las componentes de la

tensin de corte debidas al corte directo y al corte por efecto torsional.

Esta operacin se hace en los puntos ms crticos del cordn de soldaduras.Estos, segn se pueden apreciar en la Figura, con los nmeros 1 a 6, se

ubican en los extremos de los cordones de soldadura, siempre y cuando el

,

la tcnica de clculo que aqu se ofrece no tiene sentido.


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Entonces las tensiones directa y secundaria se obtienen segn (a) y

(b) respectivamente y la tensin total en el punto j-simo segn (c).

===NsNsNsdj

FFF(a)

=== iii

i

igi

i

i LhL111 2

S

j

Ns L

j

Ns L

j

tj

J

rrr(b)

ii

=

=

=

++ 1

2

1

2 2

i Li L

g

ii == 11 2

djdjjc +=

S es e momen o e nerc a po ar e o os os

cordones de soldadura con respecto al punto G.


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Luegoexistirunafallaenlaunin

s

secump e

que:

sy

Siendo Ss la tensin de fluencia al corte del material

de aporte para hacer el cordn de soldadura. Si bien

las expresiones son generales, la parte ms

de JS.

S comunes calculados y tabulados para la misma

altura de garganta h


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A los efectos de calcular J recordemos el Teorema de Steiner o

de traslacin es decir:

+ NsNs Li 1

==

+=

=i

ciii

i L

gS rAJdLhrJ

i 1

2

1

2


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Fallaporefectoscombinados:Corte

Puro

yTraccin

y/o

Para desarrollar el modelo de clculo es necesario considerar las

siguientes hip tesis:

H1) Tensin de corte debida a fuerza cortante (Tensin primaria)

H2) Tensin normal debida a momento flector (Tensin secundaria) ,

normal a la misma (es una suposicin fuerte y aproximadamente valida

para algunos casos).

soldadurasH5) La lnea neutra flexional pasa por el centroide del grupo de

soldaduras G

H6) Las reas involucradas corresponden a las de cada garganta de

filete del grupo de soldaduras


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Entonces las tensiones directa y secundaria se obtienen segn (a) y

(b) respectivamente.

===NsNsNsdj

FFF(a)

=== iii

i

igi

i

i LhL111 2

j

LLsj

cMjrMjrM

(b)

=

=

= +

+

11

)()(

U

i Li L

g hdLjrdLhjr

ii

=

=

1

2

1

2 )(2

)(

jes el vector unitario en la direccin donde acta la

cj es la distancia a la Fibra ms solicitada en el punto

j-simo


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obtienen las tensiones principales segn:

Emplendose algunos de los criterios de falla esttica o dinmica.


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Consideracionessobrelasformas

delos

Filetes

de

soldadura


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Recordar que hg = 0.707 h


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Veamos ejemplos

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