ESTRUTURAS METÁLICAS LIGAÇÕES SOLDADAS Cap Moniz de Aragão 1. 2. 3. 4. 5.
Resistência do material da solda Cálculo de solda de entalhe Cálculo de solda de filete Dimensões mínimas de solda de filete 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 é provocada pelo calor produzido por um arco voltaico entre um eletrodo tubular 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;
Energia elétrica suficiente Maior tempo de montagem (fabricação)
Desvantagens
Dificuldade na desmontagem Controle de qualidade Fadiga
PROCESSOS DE SOLDAGEM Arco Elétrico com Eletrodo revestido: Ref: Notas de Aula Prof. Alexandre Landesmann/UFRJ
SMAW - Shielded Metal Arc Welding
Ref: “Curso Básico de Estruturas de Aço”, Péricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.
PROCESSOS DE SOLDAGEM
MIG
Arco elétrico com fluxo no núcleo
Ref: “Curso Básico de Estruturas de Aço”, Péricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.
Classificação Quanto à posição do material de solda em relação ao material base Solda de FILETE (80%)
Solda de ENTALHE
Ref: “Ligações em Estruturas Metálicas”, Instituto Brasileiro de Siderurgia, IBS/CBCA, 2004.
Solda de TAMPÃO
Classificação Quanto 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.
Classificação Quanto 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 MPa E70 ⇒ fu = 70 ksi = 485 MPa
Em solda por arco com eletrodo revestido: E 70 X X
tipo de corrente e de revestimento posição do eletrodo fu em ksi Eletrodo
Cálculo de solda por entalhe Em geral, por penetração total...
⇓ “como se a emenda não existisse”
S / altura entalhe
R
/ face da raiz
Cálculo de solda por entalhe Garganta e área efetiva Garganta efetiva é aquela relativa à seção que se supõe crítica para solda. NBR 8800: a
a⇒
(Tabela 5) L⇒
L
Aw ⇒ Aw=aL
Cálculo de solda por entalhe Resistências de cálculo Tabela 8 – Resistências de cálculo φRn de soldas
σ=
F hl
τ=
F hl
“Mechanical Engineering Design”, Shigley et al, 2004.
NBR 8800:
Cálculo de solda de filete Garganta e área efetiva NBR 8800:
Soldas por arco submerso verificar item 7.2.2.2-b NBR 8800
Ref: “Ligações em Estruturas Metálicas”, Instituto Brasileiro de Siderurgia, IBS/CBCA, 2004.
“é a mais usada”
Cálculo de solda de filete Resistências de cálculo NBR 8800:
φ Rn ≥ Vd
Tabela 8 – Resistências de cálculo φRn de soldas onde Vd é o corte aplicado no filete... (cordão de solda longitudinal à força de corte)
τ max =
F 0,707 h ⋅ l
“minimum throat area”
“Mechanical Engineering Design”, Shigley et al, 2004.
Cálculo de solda de filete Distribuição de tensões na solda de filete Cordão de solda transversal à força de corte: face da solda
l áre ae fet iva
b b
a
raiz
“Mechanical Engineering Design”, Shigley et al, 2004.
Cálculo de solda de filete Cordão de solda transversal à força de corte:
Resultantes na garganta efetiva:
1,196 F 1,414 F F < = τ≅ h ⋅l h ⋅l 0,707 h ⋅ l Logo, pode-se admitir para efeito de cálculo que as tensões na solda sejam de “cisalhamento” na seção da garganta...
“Mechanical Engineering Design”, Shigley et al, 2004.
Cálculo de solda de filete Limitações (item 7.2.6.2)
Dimensão máxima: condicionada pela espessura da chapa
Comprimento mínimo:
l ≥ 4b < 40 mm
Ref: “Estruturas de Aço”, Walter e Michele Pfeil, Ed. LTC, 1995.
Dimensão mínima:
Espaçamento transversal, soldas intermitentes, superposição, retornos,furos,rasgos, etc , ver item 7.2.6.2
Ligações soldadas Simbologia
