juntas estructurales soldadas.pptx

8/11/2019 JUNTAS ESTRUCTURALES SOLDADAS.pptx

1/37

JUNTAS ESTRUCTURALESSOLDADAS


2/37


3/37


4/37

Al principio, la soldadura de gas fue uno de los ms

populares mtodos de soldadura debido a su portabilidad

y costo relativamente bajo. Sin embargo, a medida que

progresaba el siglo 20, baj en las preferencias para las

aplicaciones industriales. En gran parte fue sustituida por

la soldadura de arco, en la medida que continuaron

siendo desarrolladas las cubiertas de metal para el

electrodo (conocidas como fundente, que estabilizan el

arco y blindaban el material base de las impurezas. La

Primera Mundial caus un repunte importante en el uso

de los procesos de soldadura, con las diferentes fuerzas

militares procurando determinar cules de los varios

procesos nuevos de soldadura seran los mejores


5/37

Los britnicos usaron prima

soldadura incluso construyendo

Fulagar, con un casco enterame

Los estadounidenses eran m

pero comenzaron a reconocer los

la soldadura de arco cuando el

permiti reparar rpidamente

despus de los ataques en el pue

York al principio de la guerra.

soldadura de arco fue aplicada paviones durante la guerra, p

fuselajes de aeroplanos alem

construidos usando el proceso


6/37

Durante los aos 1920,importantes avances fueron hechos

tecnologa de la soldadura, incluyendo la introduccin

soldadura en 1920, en la que el alambre del electrod

alimentado continuamente. El gas se convirti en un

recibiendo mucha atencin, mientras que los cien

procuraban proteger las soldaduras contra los efectos del ox

y el nitrgeno en la atmsfera. La porosidad y la fragilidad

los problemas primarios, y las soluciones que desarro

incluyeron el uso del hidrgeno, argn, y helio como atm

de soldadura.


7/37

Durante la siguiente dcada, posteriores avances permitieron la soldadura

reactivos como el aluminio y el magnesio. Esto, conjuntamente con desa

soldadura automtica, la corriente alterna, y los fundentes alimentaron un

extensin de la soldadura de arco durante los aos 1930 y entonces durante

Guerra Mundial. A mediados del siglo XX, fueron inventados muchos mtodo

soldadura. 1930 vio el lanzamiento de la soldadura que pronto lleg a ser

fabricacin de naves y la construccin. La soldadura de arco sumergido fue

mismo ao, y contina siendo popular hoy en da.


8/37

II.- PERSONAJES QUE ESTUDIARONSOLDADURA

Sir Humphry Davy demuestra en 1808 que

es posible conducir electricidad en el aire

entre dos electrodos.

Nikolai Slavyanov, y C. L. Coffina inventaron

los electrodos de metal


9/37

-Bernados, oriundo de Rusia pero radicado

Inglaterra, demuestra en 1885 que con un

establecido entre un electrodo negativo de carbn

nodo metlico es posible producir una flocalizada y utilizarla para unir piezas metlicas. Pa

el primer dispositivo de soldadura manual.

-Slavianoff, en 1892 reemplaza el electrodo de ca

por una varilla metlica introduciendo el conceptelectrodo consumible.

-Kjellberg, un sueco, obtiene en 1907 la primera pa

de un electrodo revestido manual. Sera el fundad

la firma ESAB.


10/37

III.- TEORIA

III.1 INTRODUCCIONSe llama soldadura a la unin de dos piezas metlica

igual o parecida composicin, de forma que la unin q

rgida y estanca. Esto se consigue por fusin o p

aportacin de otro metal de enlace.

En las soldaduras por fusin el calor proporcionado

los extremos de las piezas y al solidificar se produ

unin. Existen diferentes tipos de soldadura por fusin

los ms utilizados son dos:


11/37


12/37


13/37

El valor numrico es la resistencia ltima

a la tensin del metal de soldadura.

Los electrodos E79 son los que se usan

comnmente en trabajos estructurales.

El esfuerzo cortante admisible para un

electrodo E70 es: 0.3 x 70 21klb / pulg2

. La resistencia de soldadura de filete para

un electrodo E70 es:


14/37

III.3 CONEXIONES SOLDADAS CARGADEXCENTRICAMENTE

Es cuando la aplicacin de la carga no

pasa a travs del centroide del patrn de

soldadura. Cuando esto ocurre la carga

es excntrica y se descompone en un

par y una fuerza aplicada en el centroide

del patrn de soldadura. Cada efecto se

analiza independientemente y se

superponen los resultados.

(b) (a)

P

P P

P

e

P= =

En la figura (c) el anlisis del esfuemismo que se describi anteriorme

punto de soldadura soporta una ca


15/37

Las fuerzas producidas por el par, varia

en proporcin a las distancias de las

soldaduras al centroide de las lneas de

soldadura.

El mtodo de anlisis ms conveniente

consistente en usar la frmula de latorsin.

El momento polar de inercia e

segmentos de soldadura Fig. (

Donde la longitud de la soldad

espesor t. Se calcula como:


16/37


17/37

Si se usan varias longitudes de

soldadura, l es la suma de los trminos

para cada longitud.

La frmula de la torsin aplicable a

patrones de soldadura, puede entonces

expresarse como:

Es ms conveniente usar una

unidad de longitud (q) en vez

cortante ( ).

Se sabe que q = . t

Entonces ambos miembros d

ecuacin se multiplica por t

se tendra.


18/37

Donde:

qM=fuerza / pulg de soldadura

en cualquier punto.

M = par aplicado en lib-pulg

R = distancia radial entre el

contenido del patrn de soldaduras y el

punto considerado en pulg.


19/37

IV. PROBLEMAS RESUELTOS

1242. Una placa de 150 mm de ancho por 14 mm de espesor se coloca sobre una placa fija y se

mediante filetes laterales. Determinar la mnima longitud de una soldadura de filete de 8mm si

soportar una fuerza de traccin axial que le produce un esfuerzo de 140MPa; el esfuerzo cortan

en la garganta de la soldadura es de 145 Mpa.


20/37

=140

=

Calculo de carga P:

Resistencia a traccin de la placa usada:

= 294

Calculo de L1=L2

= =2 =147

= =104=103(8


21/37

=145 10(cos 45) 10; =

= 820.2438662

Tambin

Se sabe = = > =

=14710

820.2438662 => =179.21


22/37


23/37

En la figura adjunta

Tamao del cordn a= 8mm

Sabemos = 145 Resistencia del cordn

Calculo del CG:

=

= 7515010081.587137150 100 87137

=49.86


24/37

Calculo de P1y P2

Momentos respecto la normal al plano que corte a P1y P2.

400X 100.16 =150 P2=> P2= 267.056 kN

150 P1= 400x 49.86 => P1=132.945kN

= 145 10 22 10

; = 8

Q= 820.244 N/mm

= =267.056 10820.244 => =325.54 =

132.945 10820.244 => =


25/37

1245. Resolver el problema anterior si los cordones son de 12

mm en la base del ngulo y del mximo tamao permitido en

el borde superior.


26/37

En el problema anterior

A= 12mm; en la base del ngulo

A= 13-2= 11mm; en el borde superior

Del problema anterior tenemos:

P2= 267.056 kN

P1= 132.945 kN

Sabemos que:

= ; =

= 267.056 10

145 22 12 => =21

Luego

= ;

= 132.945 10

145 22 11 => = 117


27/37


28/37


29/37

=160 16 1 =2560

;Resistencia de cordn por cada milmetro de profundidad

= 2 = 2 1187.9394 = 2375.8787 /Sumando amabas cargas para 1mm de profundidad; tenemos + =4935,878784 N= p X 1.5 X 103X 1mm2=> p= 3.29 N/mm2

p= 3.29 MPa: mxima carga o presin en cilindro


30/37

1250. Se suelda una placa soporte a una placa fija como se

indica en la figura. Determinar el calibre de los cordones

redondeando al milmetro. Hallar el valor mximo de P que

podra aplicarse con cordones de 8 mm, usando t = 145 MPA en

las gargantas de soldadura


31/37


32/37


33/37

1251. En el problema 1250, determinar la fuerza mxima por

milmetro de cordn si se aade otro cordn frontal a lo largo

de todo


34/37


35/37

PROBLEMAS PROPUESTOS:

1252. En la figura tambin se sueldan los bordes AE y GF.

Determinar la fuerza mxima por milmetro de cordn.

1247. Se construye un depsito cilndrico soldado como se ve

en la figura, dos tapas en los extremos de un cilindro de 1,20 mde dimetro. Tanto el cilindro como las tapas son de placa de

10mm. Determinar la presin interior de seguridad de manera

que no se exceda un esfuerzo cortante de 110 Mpa en la

garganta del filete circunstancial, que ser del mximo tamao

admisible

1251. En el problema 1250, determinar la fuerza mxima por

milmetro de cordn si se aade otro cordn frontal a lo largo

de todo borde AE

1243. Resolver el problema 1242 empleando el mximo

tamao permitido de soldadura


36/37

V. CONCLUSIONES DEL TEMA

Se concluye resumidamente que: la unin de dos piezas metlicas de igual o parecida compos

que la unin quede rgida y estanca se define como soldadura y que existen cerca de cuarenta

soldar, pero el ms importante para las estructuras metlicas es el sistema de soldadura por fu

VI. RECOMENDACIONES Las recomendaciones abarcan tanto como el adecuado seleccionado de los materiales para so

procedimiento a seguir previo diseo y medidas de seguridad, como tambin para evitar las co

las zonas calentadas al enfriarse posteriormente y las tensiones internas provocadas por dicho

otros ms que se puedan presentar se recomiendan.

Soldaduras de cordones mltiples

Soldaduras continuas Uniones planas con soldaduras cruzadas

Uniones en ngulo con soldaduras cruzadas

Como tambin podemos eliminar estas deformaciones y tensiones internas si seguimos las ind

mencionadas.


37/37

juntas estructurales soldadas.pptx

Documents