• Author / Uploaded
• Garcia Asmad Jhonn

Citation preview

Seminario de Actualización II Análisis de Estructuras Soldadas Dr. Jorge A. Olórtegui Yume, Ph.D.

DISEÑO BASICO DE UNIONES SOLDADAS

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Mecánica Universidad Privada Cesar Vallejo

1

JUNTAS A TOPE Refuerzo

Refuerzo

Garganta h

Garganta h

(a) Carga Tensional

F  hl

(b) Carga de Cizalladura

F : Fuerza de tension/compresion o cizalladur a h: Espesor de plancha  Garganta (en este caso)

F  hl

l: Longitud del cordon de la junta Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TOPE Refuerzo

Garganta h • Area “A” no incluye el refuerzo • Compensa grietas y huecos de junta • Refuerzo  concentracion de esfuerzos en A •Eliminar refuerzo Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE • Junta a traslape doble con filetes transversales

Garganta

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE DCL usando un corte a un angulo “” arbitrario Descomponiendo

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE DCL usando un corte a un angulo “” arbitrario 



Fs Fsen Fsen   h A t l    l  sen  cos   Fn F cos  F cos    h A t l    l  sen  cos  

F   sen cos   sen 2  hl F   cos 2   sen cos   hl Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE Teoria de Falla de la Maxima Energia de Distorsion Esfuerzo de Von Misses

 '    3 2



2 3/ 2







2 2 1/ 2 F 2 2   cos   sen cos    3sin   sen cos   hl



2 2 1/ 2  F 2 2 d  cos   sen cos    3sin   sen cos    d ' hl   0  d d

 'max para   62.5o

Diseño de Uniones Soldadas

F  2.16 hl

para   62.5o

F   1.196 hl F   0.623 hl Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE Esfuerzo maximo de cizalladura

F  2 d  sen cos   sen   d hl   0  d d

 max 

Diseño de Uniones Soldadas

max

F  1.207 hl  0.5

para   67.5o

F hl

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE OBSERVACIONES • Desarrollo Teórico: Resist. de Materiales y Elasticidad • Este analisis teorico es limitado por: •Geometria de cordones: abrupta y compleja • Excentricidad en cargas:  Mflectores dificiles de evaluar •  Se intentaron metodos experimentales (ver siguiente pagina)

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

DISTRIBUCIONES DE ESFUERZOS EN SOLDADURA DE FILETE Determinacion experimental mediante metodos fotoelasticos

Concentracion de esfuerzos en A y B

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

DISTRIBUCIONES DE ESFUERZOS EN SOLDADURA DE FILETE Esfuerzos en la garganta

Concentracion de esfuerzos en B El diseno de juntas soldadas se basa en los esfuerzos en la garganta

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE OBSERVACIONES •Metodos del Elemento Finito y Fotoelasticidad confirman los 2 diapositivas anteriores. • PERO, juntas soldadas deben especificarse en forma segura aun sin estos metodos modernos  SOLUCION:

METODO SIMPLE  CONSERVADOR Resultados Teoricos (Resistencia de Materiales y Elasticidad)

Diseño de Uniones Soldadas

Resultados Experimentales (Fotoelasticidad)

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE METODO •Cargas externas soportadas solo por esfuerzo cortante () en la zona de la garganta. Si “” se exagera y “σ” se desprecia  CONSERVATIVO • Usar la Teoria de de Falla de Maxima Energia de Distorsion (Von Misses) cuando los esfuerzos sean considerables •CODIFICAR los casos tipicos de diseno. •Ver Ejemplo siguiente slide

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE Caso: Junta a traslape doble con filetes transversales

 max

F  1.207 hl

para   67.5o Tomar F F F    1.4142 o A h cos 45  l hl

  1.4142

El modelo es conservativo respecto al analisis teorico en un factor de:



 max

1.4142   1.17 1.207

F hl

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

JUNTAS A TRASLAPE Caso: Juntas soldadas de filetes paralelos

 max

Diseño de Uniones Soldadas

F 1.4142 F    0.707hl hl

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

Ejemplo:

For the weldment of this problem the electrode specified is E7010. For the electrode metal, what isthe allowable load on the weldment? The members being joined in this problem are cold-rolled 1018 for the bar and hot-rolled 1018 for the vertical support. What load on the weldment is allowable because member metal is incorporated into the welds?

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

Solucion

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

Solucion

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

Solucion

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

Solucion

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.

Ejemplo:

Diseño de Uniones Soldadas

Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.