Guia de ejercicios soldadura

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Material de apoyo para resolver problemas de soldadura.

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Guia de ejercicios soldadura

  1. 1. Problema modelo 20-2.Diseñe una mensula parecida a la figura “a”, pero fije la mensula a la columna consoldadura. La mensula tiene 6,00 pulgadas de altura y de acero ASTM A36, de ½pulgada de espesor. Tambien, la columna es de acero A36, y tiene 8,00 pulgadas deancho.Solucion Paso 1. La geometria propuesta es una decision de diseño, y podra estarsujeta a posteriores iteraciones para llegar a un diseño optimo. Como primeraalternativa, use el cordon en forma de C, mostrado en la figura “a”. Paso 2. La soldadura sera sometida a cortante vertical directo y a la torsioncausada por la carga de 3500 lb sobre la mensula. Paso 3. Para calcular las fuerzas sobre la soldadura, se deben conocer losfactores geometricos Aw y Jw. Tambien se debe calcular el lugar del centoride delcordon (ver figura b). emplee el caso 5 de la figura 20-8. Aw = 2b + d = 2(4) + 6 = 14 pulgadas 3 2 3 2 2b d b2 b d 14 16 10 Jw 114,4 pu lg 3 12 2b d 12 14 b2 16 x 1,14 pu lg 2b d 14UNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 1/8
  2. 2. El momento de torsión causa una fuerza sobre la soldadura, que esperpendicular a una línea radial desde el centroide de la figura del cordón hasta elpunto de interés. En este caso, el extremo del cordón superior a la derecha sostienela máxima fuerza. Lo más conveniente es descomponer la fuerza en componenteshorizontal y vertical, para después volver a combinar todos esos componentes ycalcular la fuerza resultante:UNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 2/8
  3. 3. Paso 4. La combinación vectorial de las fuerzas sobre la soldadura se muestraen la figura 20-9(c). Entonces, la fuerza máxima es de 1560 lb/pulg. Paso 5. Al seleccionar electrodos E60 para soldar, observe que la fuerzaadmisible por pulgada de lado es de 9600 lb/pulg (tabla 20-3). Entonces, la longitudnecesaria del lado es 1560 lb / pu lg w 0,163 pu lg 9600 lb / pu lg por pu lg de lado En la tabla 20-4 se indica que el tamaño del cordón mínimo, para una placade ½ pulgada es de 3/16 (0,188) de pulgada. Debe especificarse este tamaño.UNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 3/8
  4. 4. UNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 4/8
  5. 5. Problema modelo 20-4Evalúe el diseño de la figura 20-11, con respecto a esfuerzos en las soldaduras. Todaslas partes del conjunto son de acero estructural ASTM A36, soldadas con electrodosE60. La carga de 2500 lb es carga fija.UNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 5/8
  6. 6. El chaflan de ¼ de pulgada especificado en la figura 20-11 es satisfactorio.UNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 6/8
  7. 7. Figura 20-8. Factores geometricos para el analisis de soldaduraUNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 7/8
  8. 8. Formulas for welded connections types 1-3. Dimensions Bending Torsion of weld Aw d SW d 2 / 6 JW d 3 / 12 M Pa T Pa c d /2 Aw 2d SW d 2 /3 b (3b 2 d 2) JW 6 Aw 2b SW bd b3 3bd 2 JW 6 Formulas for welded connections types 4-6. Dimensions Bending Torsion of weld Aw b d 4bd d 2 (b d )4 6b 2d 2 At top : SW JW b 2 6 12(b d) x d 2 ( 4b d ) 2(b 2) At bottom : SW 6(2b d ) d2 y 2(b 2) Aw d 2b SW bd d2 /6 (2b d )3 b 2 (b d )2 JW b 2 12 (2b d) x 2b d Aw b 2d 2bd d2 (b 2d )3 d 2 (b d )2 At top : SW JW d 2 3 12 (b 2d ) y b 2d d 2 ( 2b d ) At bottom : SW 3(b d ) Formulas for welded connections types 7-9. Dimensions Bending Torsion of weld Aw 2b 2d SW bd d 2 /3 (b d )3 JW 6 Aw 2b 2d SW bd d 2 /3 b3 3bd 2 d3 JW 6 Aw d SW (d 2 / 4) JW (d 3 / 4)UNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 8/8

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