AULA - SOLDA

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<p>SEO DE ENSINO DE ENGENHARIA DE FORTIFICAO E CONSTRUOESTRUTURAS METLICAS ESTRUTURAS METLICASLIGAES SOLDADASMaj Moniz de Arago1. Resist ncia do mat erial da solda ( pg.11)2. Coeficient es de ponderao ( pg.14) p 3. Clculo de solda de ent alhe ( pg.15)4. Clculo de solda de filet e ( pg.18) 5. Limit aes da solda de filet e ( pg.25)6. Simbologiabsica de solda ( pg.30)7 Exerccios ( pg33) 7. Exerccios ( pg.33)SOLDA SOLDAA ld ti d i l i d t i l btid f A solda um tipo de unio por coalescncia do material, obtida por fuso das partes adjacentesNos tipos mais empregados na indstria da construo, a fuso do ao provocada pelo calor produzido por um arco voltaico entre um eletrodo provocada pelo calor produzido por um arco voltaico entre um eletrodotubular e o ao a soldar, havendo deposio do material do eletrodo.O material fundido deve ser isolado do ambiente para evitar a deposio de impurezas na solda. 2LIGAES SOLDADAS LIGAES SOLDADASVantagensEconomia de material (rea bruta = rea lquida);Ligaes mais rgidas;Facilidade para corrigir ou efetuar modificaes; Vantagens Facilidade para corrigir ou efetuar modificaes;Quantidade menor de peas;Melhor acabamento;;Energia eltrica suficienteDesvantagensEnergia eltrica suficienteMaior tempo de montagem (fabricao)Dificuldade na desmontagemgDificuldade na desmontagemControle de qualidadeFadiga g3PROCESSOS DE SOLDAGEM PROCESSOS DE SOLDAGEMArco Eltrico com Eletrodo revestido: Arco Eltrico com Eletrodo revestido:SMAW - Shielded Metal Arc WeldingFRJndesmann/UFAlexandre LanO revestimento consumido junto com o eletrodo transformando-se parte em gasese Aula Prof. Aeletrodo, transformando se parte em gases inertes, parte em escria. Ref: Notas deRef: Curso Bsico de Estruturas de Ao, Pricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.PROCESSOS DE SOLDAGEM PROCESSOS DE SOLDAGEMArco eltrico com fluxo no ncleo o eletrodo um MIG/MAG - o eletrodo um arame sem O eletrodo um fio metlico sem tubo fino preenchido com material que protege a poa de fusorevestimento e o arco voltaico e a proteo da poa de fuso feita por revestimento e o arco voltaico e o metal fundido ficam isolados um gs lanado pela tocha de soldagemRef: Curso Bsico de Estruturas de Ao, Pricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.pelo material granularClassificaoQuanto posio do material de solda em relao ao material base Solda de FILETE (fillet)(80%)Solda de ENTALHE (groove weld)Solda de TAMPO(plug/slot)Ref: Ligaes em Estruturas Metlicas, Instituto Brasileiro de Siderurgia, IBS/CBCA, 2004.6ClassificaoTipos de Soldas de Filete e de EntalheRef: Curso Bsico de Estruturas de Ao, Pricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994. 7ClassificaoQuanto posio relativa das peas soldadas (tipo de junta)(transpasse)Ref: Curso Bsico de Estruturas de Ao, Pricles Barreto de Andrade, Ed. IEA, 1994.8Resistncia do material da solda9Resistncia do material da soldaCompatibilidade do metal-base com o metal da solda: Compatibilidade do metal-base com o metal da solda:Tabela 7 NBR 8800 AWS D1.1Resistncia do material da solda10Resistncia do material da soldaCompatibilidade do metal-base com o metal da solda: Compatibilidade do metal-base com o metal da solda:Tabela 7 NBR 8800 AWS D1.1Resistncia do material da solda11Resistncia do material da soldaOs materiais utilizados na solda tm resistncia ruptura superior dos Os materiais utilizados na solda tm resistncia ruptura superior dos aos para os quais so especificados.E60 fw= 60 ksi = 415 MPaE70 fw= 70 ksi = 485 MPaEm solda por arco com eletrodo revestido:E 70 X Yti d t d ti tf em ksiposio de soldagem:1 - qualquer2 - pos horiztipo de corrente e de revestimentoEletrodofwem ksiClculo de solda por entalhe Clculo de solda por entalheEm geral por penetrao total Em geral, por penetrao total...como se a emenda no existisseS/ face da raizR/ altura entalhe12Clculo de solda por entalheG f Garganta e rea efetivaGarganta efetiva aquela relativa seo que se supe crtica para solda Garganta efetiva aquela relativa seo que se supe crtica para solda.NBR 8800:a a(Tabela 5) ( )L LAw Aw=aL 13Clculo de solda por entalheR i t i d l l NBR 8800 200814Resistncias de clculo NBR 8800:2008Fora resistente de clculo de soldas Fora resistente de clculo de soldaskfffd - resistncia de clculo ou projetof i i imkdff=fk- resistncia caractersticam- coeficiente de ponderaoCombinaesAo estrutural, pinos e parafusos (a)Metal da solda (w)ECombinaesEscoamento eInstabilidade (a1)Ruptura(a2)Trao(w1)Cisalhamento(w2)Normais 1,10 1,35 1,25 1,35Especiais ou de construo1,10 1,35 1,25 1,35Tabela 3 e Tabela 8 NBR 8800construoExcepcionais 1,00 1,15 1,05 1,15Clculo de solda por entalheR i t i d l l Resistncias de clculoNBR 8800: Tabela 8 Fora resistente de clculo de soldasTipo de solda Tipo de solicitao e orientaoFora resistente de clculo:dR wFTrao ou compresso paralelas ao eixo da solda no precisa ser id d ddR w,considerado, mesma do metal baseFSoldas de penetraototalTrao ou compresso normal seo efetiva da soldaM t l b Metal-base:AMBfy/ a115Clculo de solda por entalheR i t i d l l Resistncias de clculoNBR 8800: Tabela 8 Fora resistente de clculo de soldasTipo de solda Tipo de solicitao e orientaoFora resistente de clculo:R wFSoldas de t Cisalhamento (soma vetorial) naMetal-base:dR w,penetraototalCisalhamento (soma vetorial) na seo efetiva0,6 AMBfy/ a1FhlF= tMechanical Engineering Design, Shigley et al, 2004.16Clculo de solda de filete G t f ti Garganta e rea efetiva a mais usada Soldas por arco submerso verificar NBR 8800:item 7.2.2.2-b NBR 8800 04.em Estruturas tituto Brasileiro IBS/CBCA, 200Ref: Ligaes Metlicas, Instde Siderurgia, 17Clculo de solda de filete R i t i d l l Resistncias de clculoNBR 8800: Tabela 8 Fora resistente de clculo de soldasTipo de soldaTipo de solicitao e i t Fora resistente de clculo:FporientaoTrao ou compresso M d t l bdR wF,Soldas de fileteao ou co p essoparalelas ao eixo da soldaMesma do metal baseMetal base deve atender 6 5Soldas de fileteCisalhamento na seo efetiva (*)Metal-base deve atender 6.5Metal da solda:0 6 A f / 0,6 Awfw/ w2(*) - a solicitao de clculo igual resultante vetorial de todas as foras de( ) g clculo na junta que produzam tenses normais ou de cisalhamento na superfcie de contato das partes ligadas18Clculo de solda de fileteR i t i d l l Resistncias de clculoa solicitao de clculo igual resultante vetorial de todas as foras de a solicitao de clculo igual resultante vetorial de todas as foras de clculo na junta que produzam tenses normais ou de cisalhamento na superfcie de contato das partes ligadas1 - cordo de solda longitudinal fora de corte:F=maxtl h 707 0 ,maxminimum throat areaMechanical Engineering Design, Shigley et al, 2004.19Clculo de solda de fileteDi t ib i d t ld d fil t Distribuio de tenses na solda de filete2 - Cordo de solda transversal fora de corte:lface da solda2Cordo de solda transversal fora de corte:blbbaraizal h 707 0Fl hF 414 1l hF 196 1= Soldas de filete longitudinais nas ligaes extremas de barras chatas tracionadas:bw &gt; - rea lquida efetiva- Coef de Reduo (5 2 5 d)=eCAA C A- Coef de Reduo (5.2.5.d)- rea lquida da barra (5.2.4)=nt n t eAC A C A 26Solda de filete emendas axiais soldadasLimitaes (itens 6 2 2 2 e 6 2 6 2) filetes longitudinais Limitaes (itens 6.2.2.2 e 6.2.6.2) filetes longitudinaisA i t . LTC, 2009.As maiores tenses ocorrem nas extremidades do cordo de solda...hele Pfeil, Ed.Walter e Michcomprimento efetivoras de Ao, WRef: Estrutur( )| fator redutor de soldas longasR( ) 0 1 6 0 002 0 2 1 100 , , , , s | s = | &gt;www wdd27Solda de filete emendas axiais soldadasLimitaes (itens 6 2 2 2 e 6 2 6 2) filetes transversais Limitaes (itens 6.2.2.2 e 6.2.6.2) filetes transversaisComprimento mnimo de traspasse:Ref: Estruturas de Ao, Walter e Michele Pfeil, Ed. LTC, 2009.28Clculo de solda de fileteLi it Limitaes (item 6.2.6.2.6)para juntas por superposio nas quais uma das partes se estende alm de para juntas por superposio nas quais uma das partes se estende alm de uma borda sujeita a tenses de trao longitudinais, os filetes devem ser interrompidos a uma distncia desta borda no inferior dimenso da perna do filete filete29Ligaes soldadasSi b l i Simbologia setaPernas verticais sempre esquerda30Ligaes soldadasSi b l i l Simbologia - exemplosRef: Estruturas de Ao, Walter e Michele Pfeil, Ed. LTC, 2009.31Ligaes soldadasSi b l i l Simbologia - exemplos9.Ed. LTC, 2009chele Pfeil, E, Walter e Mituras de AoRef: Estrut32LIGAES SOLDADAS EXERCCIOSCISALHAMENTO EXCNTRICO CISALHAMENTO EXCNTRICODeterminar a perna do filete:FDeterminar a perna do filete:FdHtB A xttfLIGAES SOLDADAS EXERCCIOSCISALHAMENTO EXCNTRICO CISALHAMENTO EXCNTRICOSoluo SoluoFyeConsiderar perna = 1mmFyTenso na perna da solda devida ao cortante:=AVd1 ytxHTenso na perna da solda devida ao torque:ACGx Clculo do CGeJ = Ix+ Iymxx ydmxy xJT2 2, , t =A xy yJ2 2, ,( )22 y 1 y22 x d t t t t + + =HLIGAES SOLDADAS EXERCCIOSCISALHAMENTO EXCNTRICO CISALHAMENTO EXCNTRICOClculo de I e I Clculo de Ixe IybHy BbBb2 I323+|||</p> <p>|+ =Hyy12y Bb122 Ix+||.</p> <p>\+ =HB 2HBB232323||</p> <p>|2y =xHCG12y B 212y B1222 2+ ~ +||.</p> <p>\+ =| || || |23 3x||.|</p> <p>\||.|</p> <p>\| + +||.|</p> <p>\|+ =2323yx2BBb12bB2 x Hb12HbIB( )||.|</p> <p>\|+ + ~2 232x B x B3B2 x HLIGAES SOLDADAS EXERCCIOS TRAO E CORTE NO FILETE TRAO E CORTE NO FILETEsold. pea largura =x xq ob=1mmb=1mmp gx xqb 1mmC tCorteqy =2 2q q q + =y x dq q q + =qF Rdd d= &gt; LIGAES SOLDADAS EXERCCIOSTRAO E CORTE NO FILETE TRAO E CORTE NO FILETEy M 1 1f( ) BIy M21B21qzdx x= = oB2 filetes:Vqdy =B 2qy2 2H2y2x dq q q + =FdqRdd&gt;b</p>