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