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ESTRUTURAS METÁLICASLIGAÇÕES SOLDADASCap Moniz de Aragão
1. Resistência do material da solda2. Cálculo de solda de entalhe3. Cálculo de solda de filete4. Dimensões mínimas de solda de filete5. Simbologia básica de solda
SOLDA
“A solda é um tipo de união por coalescência do material, obtida por fusão das partes adjacentes”
Nos tipos mais empregados na indústria da construção, a fusão do aço éprovocada pelo calor produzido por um arco voltaico entre um eletrodotubular e o aço a soldar, havendo deposição do material do eletrodo.
O material fundido deve ser isolado do ambiente para evitar a deposição de impurezas na solda.
LIGAÇÕES SOLDADAS
Vantagens
Economia de material (área bruta = área líquida);Ligações “mais rígidas”;Facilidade para corrigir ou efetuar modificações;Quantidade menor de peças;Melhor acabamento;
Desvantagens
Energia elétrica suficienteMaior tempo de montagem (fabricação)Dificuldade na desmontagemControle de qualidadeFadiga
PROCESSOS DE SOLDAGEMArco Elétrico com Eletrodo revestido:SMAW - Shielded Metal Arc Welding
Ref: “Curso Básico de Estruturas de Aço”, Péricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.
Ref
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UFR
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PROCESSOS DE SOLDAGEM
Arco elétrico com fluxo no núcleo
MIG
Ref: “Curso Básico de Estruturas de Aço”, Péricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.
ClassificaçãoQuanto à posição do material de solda em relação ao material base
Solda de FILETE (80%)
Solda de ENTALHE Solda de TAMPÃO
Ref: “Ligações em Estruturas Metálicas”, Instituto Brasileiro de Siderurgia, IBS/CBCA, 2004.
ClassificaçãoQuanto à posição do material de solda em relação ao material base
Ref: “Curso Básico de Estruturas de Aço”, Péricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.
ClassificaçãoQuanto à posição relativa das peças soldadas (tipo de junta)
Ref: “Curso Básico de Estruturas de Aço”, Péricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.
Resistência do material da solda
Metal da solda em função do metal-base:
Tabela 7 – NBR 8800
Resistência do material da solda
Os materiais utilizados na solda têm resistência à ruptura superior à dos aços para os quais são especificados.
E60 ⇒ fu = 60 ksi = 415 MPaE70 ⇒ fu = 70 ksi = 485 MPa
Em solda por arco com eletrodo revestido:
E 70 X X
Eletrodofu em ksi
posição do eletrodo
tipo de corrente e de revestimento
Cálculo de solda por entalhe
Em geral, por penetração total...
⇓“como se a emenda não existisse”
/ face da raizR
S
/ altura entalhe
Cálculo de solda por entalheGarganta e área efetivaGarganta efetiva é aquela relativa à seção que se supõe crítica para solda.
NBR 8800:
(Tabela 5)L ⇒
Aw=aL
a ⇒
Aw ⇒
L
a
Cálculo de solda por entalheResistências de cálculo
NBR 8800: Tabela 8 – Resistências de cálculo φRn de soldas
“Mec
hani
calE
ngin
eerin
gD
esig
n”, S
higl
eyet
al, 2
004.
hlF
=σ
hlF
=τ
Cálculo de solda de filete Garganta e área efetiva
“é a mais usada”NBR 8800:
Soldas por arco submerso verificar item 7.2.2.2-b NBR 8800
Ref
: “Li
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BCA,
200
4.
Cálculo de solda de fileteResistências de cálculoNBR 8800: Tabela 8 – Resistências de cálculo φRn de soldas
lh7070F
⋅=
,maxτ“minimum throat area”
“Mechanical Engineering Design”, Shigley et al, 2004.
(cordão de solda longitudinal à força de corte)
dn VR ≥ φ onde Vd é o corte aplicado no filete...
Cálculo de solda de fileteDistribuição de tensões na solda de filete
“Mechanical Engineering Design”, Shigley et al, 2004.
raiz
b
b
a
l
face da solda
área efetiva
Cordão de solda transversal à força de corte:
Cálculo de solda de filete
lh7070F
lhF4141
lhF1961
⋅=
⋅<
⋅≅
,,,τ
“Mechanical Engineering Design”, Shigley et al, 2004.
Logo, pode-se admitir para efeito de cálculo que as tensões na solda sejam de “cisalhamento” na seção da garganta...
Resultantes na garganta efetiva:
Cordão de solda transversal à força de corte:
Cálculo de solda de fileteLimitações (item 7.2.6.2)
Dimensão mínima:
Comprimento mínimo:
Dimensão máxima:
Ref
: “E
stru
tura
s de
Aço
”, W
alte
r e
Mic
hele
Pfe
il, E
d. L
TC, 1
995.
condicionada pela espessura da chapa
mm40b4 <≥lEspaçamento transversal, soldas intermitentes, superposição, retornos,furos,rasgos, etc , ver item 7.2.6.2
Ligações soldadasSimbologia