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• Armando Jimenez Martinez

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Elementos de acero 2.3 Conexiones soldadas Los tipos de soldaduras que se emplean para unir elementos son de filete, como se muestra en la Figura 10; de penetración como se muestra en la Figura 11 y Figura 12; de ranura se muestra en la Figura 13y de tapón como se muestra en la Figura 14.

Figura 10. Soldadura de filete

b) Sin preparación de los bordes.

b) Con preparación de los bordes. Figura 11. Soldadura a penetración completa de elementos a tope

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Elementos de acero

Chaflán sencillo

Chaflán doble

Sencilla V

Doble V

Sencilla J

Doble J

Sencilla V

Doble V

Figura 12. Tipos de biselado en soldadura a tope

Figura 13. Soldadura de ranura

Figura 14. Soldadura de tapón

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Elementos de acero

2.3.1 Resistencia 5.2.8 Resistencia de diseño a) La resistencia de diseño de las soldaduras es igual al menor de los productos FR FMB AMB ; FR FS AS, Donde FR = Factor de resistencia FMB = resistencia nominal del metal base Fs = resistencia nominal del metal del electrodo, AMB = área de la sección transversal del metal base AS = área efectiva de la soldadura. FR es el factor de resistencia. En la tabla 5.5 se proporcionan los valores de FR , FMB, FS y demás información pertinente. Para el dimensionamiento de soldaduras la AWS proporciona los siguientes valores: Tabla 1. Valores recomendados por el AWS para soldaura

ACERO ASTM A36

Esfuerzo de fluencia Fy kips/in2 kgf/cm2 36 2536

A572

50

3522

A588

50

5222

Clasificación Electrodo E60XX E70XX E7015-16 E7018-28 E7015-16 E7018-28

FExx Mínimo kips/in2 kgf/cm2 50 3522 60 4227 60 4227 60 4227 60 4227 60 4227

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Ejemplo Soldadura. Determine la resistencia por unidad de longiitud de una soldadura de penetración de espesor 1/2" con electrodo E-70XX en elementos de acero A36 y del metal base

1.00 1.27 Propiedades Placa 1

Espesor

t 

Esfuerzo de fluencia

fy  2530 

2

 in  1.27  cm kgf cm

Tabla 1.1. NTCEM

2

Propiedades del Electrodo Esfuerzo de fluencia E-70XX

FEXX  4227 

kgf cm

2

a )Resistencia de la soldadura La resistencia de la soldadura se determina con la expresión FR FS AS de la sección 5.2.8. Factor de resistencia Resistencia nominal electrodo

FR  0.80

Tabla 5.5. NTCEM kgf

Fs  0.6  FEXX  2536 

Tabla 5.5. NTCEM

2

cm 2

Área de la soldadura

As  t  ( 1  cm)  1.27  cm

Resistencia de la soldadura por centímetro

FR  Fs  As  2576.8  kgf /cm

b) Resistencia del metal base La resistencia del metal base FR FMB AMB de la sección 5.2.8 Factor de resistencia

FR  0.9

Resistencia nominal metal base

Fmb  fy  2530 

kgf cm

Área del metal base

2

Amb  t  ( 1  cm)  1.27  cm

2

Resistencia del metal base por FR  Fmb  Amb  2891.8  kgf /cm centímetro Se considera la resistencia de la soldadura por tener menor resistencia que el metal base.

Ejemplo Soldadura. Determine la resistencia por unidad de longitud de una soldadura de filete de espesor 3/8" con electrodo E-60XX en elementos de acero A36 y del metal base. Existe tensión perpendicular al eje de la soldadura.

1.00 0.898

Propiedades Placa Esfuerzo de fluencia

fy  2530 

kgf cm

Espesor placa

t1 

7 16

Tabla 1.1. NTCEM

2

 in  11.112  mm

Propiedades de la soldadura FEXX  3522 

Esfuerzo de fluencia E-60XX

kgf cm

a 

Espesor soldadura (pierna)

8

 in  9.5  mm

amin 

Tamaño mínimo de la soldadura

3 16

 in  4.762  mm

Tabla 5.4. NTCEM

amax  t1  1.5  mm  9.612  mmSecc. 5.2.6b NTCEM

Tamaño máximo de la soldadura Garganta

3

2

ga  a  cos( 45  deg)  6.735  mm

a )Resistencia de la soldadura La resistencia de la soldadura se determina con la expresión FR FS AS de la sección 5.2.8. Factor de resistencia Resistencia nominal electrodo

Tabla 5.5. NTCEM

FR  0.75 Fs  0.6  FEXX  2113 

kgf cm

Tabla 5.5. NTCEM

2 2

Área de la soldadura

As  ga  ( 1  cm)  0.674  cm

Resistencia de la soldadura por centímetro lineal

FR  Fs  As  1067.5  kgf /cm

b) Resistencia del metal base La resistencia del metal base FR FMB AMB de la sección 5.2.8 Factor de resistencia. Cortante en el área efectiva. Resistencia nominal metal base

FR  0.75 Fmb  fy  2530 

Tabla 5.5. NTCEM kgf cm

Área del metal base

2

Amb  t1  ( 1  cm)  1.111  cm

2

Resistencia del metal base por FR  Fmb  Amb  2108.6  kgf /cm centímetro lineal Se considera la resistencia de la soldadura por tener menor resistencia que el metal base.