PROYECTOS DE ACEROACERO ESTRUCTURAL-MIEMBROS DE UNION

SOLDADURAS-EJEMPLOS DE CALCULO

ING. WILLIAM LOPEZ

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO

Ejemplo de calculo Nº 1: En el esquema anexo se representa una

soldadura a “tope” que une dos planchas de espesor t1= 12 mm y 200 mm de ancho cada una. El trabajo admisible de la soldadura a considerar es 0,6 Fy, para una unión de este tipo sometida a tracción. Determinar la carga

de tracción admisible “P” que puede aplicarse a las planchas. Fy = 2.530 kg/cm2

Ver la Figura Ilustrativa

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO

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P Pt1

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 1: Paso I: se procede a realizar la identificación de

cada una de las características de la junta:

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Características: Unión de dos planchas de iguales dimensiones a tope sometida a una carga de tracción “P” aplicada.

Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de capacidades como sigue:

Para la Capacidad de la unión se considera un esfuerzo admisible de ft= 0,6*Fy = 1500 kg/cm2

P = b*t1*ft =(20 cm)*(1,2 cm)*1500 kg/cm2 = 36.000 Kg

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Ejemplo de calculo Nº 2: Se representa una soldadura en Angulo que une

dos planchas. Cada una de ellas tiene un espesor t1= 12 mm y cada soldadura una longitud de 18 cm. El esfuerzo admisible a considerar debido al corte será de 0,4Fy. Hallar la carga admisible de tracción P aplicada en el punto medio de las dos soldaduras, que pueden resistir las planchas

Ver la Figura Ilustrativa

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO

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15 cm

P

P

18 cm

t1

t1

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 2: Paso I: se procede a realizar la identificación de

cada una de las características de la junta:

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Características: Soldadura de ángulo (Filete) que tiene catetos iguales sometida a una carga de tracción “P” kg, que hay que hallar. Las planchas tienen iguales espesores y la plancha superpuesta tiene un ancho de 15 cm.

Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue:• Capacidad de la soldadura: P = 0,707*t1*fs*Ls

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 2:

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Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares de las capacidades como sigue:• Capacidad de la soldadura:

implica entonces que

P = 0,707*1,2 cm*0,4*2.530 Kg/cm2*2*18 cm = 30.909 Kg

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Ejemplo de calculo Nº 3:

Si soldamos un ángulo L100x100x10 cuya área es de 19,2 cm2 (Europeo), Fy = 2.530 Kg/cm2; a una cartela, que longitud de soldadura se necesita a lo largo de los dos bordes para que el ángulo alcance su capacidad de trabajo (Considerar 0,6Fy) y que la fuerza resultante coincida con el eje neutro.

Ver la Figura Ilustrativa

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t1 = 1 cm

Perfil L100x100x10mm y

x

3,04 cm

3,04 cm

10 cm

Ls2 cmLs1 cm

P1 P2

P

1

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: Paso I: se procede a realizar la identificación de

cada una de las características de la junta:

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Características: Unión de un elemento sometido a tracción formado por (01) L con un área de 19,2 cm2 soldado a una plancha de espesor t mm desconocido, y donde su fuerza resultante

“P” pasara por el eje neutro del perfil ubicado a 3,04 cm de su base.

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: Paso II: se procede a realizar los cálculos preliminares

de las capacidades como sigue: Capacidad máxima del Perfil L100x100x10 mm

considerando su esfuerzo de trabajo 0,6Fy o sea ft= 1518 kg/cm2 :

P = 1518 kg/cm2*19,2 cm2 = 28.146 Kg Filete máximo (Borde Redondeado – Norma Covenin):

0,75* t lo que implica que tmax= 0,75*1 cm = 0,75 cm Sistema de ecuaciones aplicando momento en (1)

(sentido anti horario positivo):

∑M1= P2*10 cm – P*3,04 cm P2 = 28.146 Kg*3,04 cm/ 10 cm = 8.556 Kg

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: Paso II: se procede a realizar los cálculos

preliminares de las capacidades como sigue: Sistema de ecuaciones aplicando ahora sumatoria

de fuerzas (sentido hacia arriba positivo):

∑P= P1 + P2 = P

P1 + P2 = 8.556 Kg + P1 = 28.146 Kg = 28.146 Kg – 8.556 kg = 19.590 Kg• Capacidad de la soldadura de Filete por cm lineal:

P = 0,707*0,4*2.530 Kg/cm2 = 715 Kg/cm2

P = 715 kg/cm2 * 0,75 = 536 kg/cm13

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SOLDADURAS – EJEMPLOS DE CALCULO Solución del Ejemplo de calculo Nº 3: Paso III: se procede a realizar los cálculos

solicitados como sigue: Longitud de Soldadura Ls2:

Ls2= 8.556 Kg/ 536 Kg/cm = 15,96 cm Longitud de Soldadura Ls1:

Ls2= 19.590 Kg/ 536 Kg/cm = 36,55 cm

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ACERO ESTRUCTURALMIEMBROS- TIPOS DE JUNTAS BIBLIOGRAFIA: Norma Venezolana COVENIN 1618-82:

Estructuras de Acero para Edificaciones, Proyectos, fabricación y construcción.

“Specification for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel for Buildings” del American Institute of Steel Construction (AISC).

“Strength of Materials” (Resistencia de Materiales) de Ferdinand L. Singer.

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