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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLADISEO Y ADAPTACION DE ELEMENTOS DE MAQUINASDISEO DE UNIONES SOLDADAS

Geometry and Parameters of Welds

Geometry and Parameters of Welds (cont.)

Geometry and Parameters of Welds (cont.)PROBLEMAS DE APLICACION

Ejemplo 1En 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 unin de este tipo sometida a traccin. Determinar la carga de traccin admisible P que puede aplicarse a las planchas. Fy = 2.530 kg/cm2 Ver la Figura Ilustrativa

PPt1 Solucin del Ejemplo de calculo N 1: Paso I: se procede a realizar la identificacin de cada una de las caractersticas de la junta:Caractersticas: Unin de dos planchas de iguales dimensiones a tope sometida a una carga de traccin P aplicadaPaso II: se procede a realizar los clculos preliminares de capacidades como sigue:Para la Capacidad de la unin 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

Ejemplo de calculo N 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 ser de 0,4Fy. Hallar la carga admisible de traccin P aplicada en el punto medio de las dos soldaduras, que pueden resistir las planchas Ver la Figura Ilustrativa

15 cm

PP18 cm

t1t1 Solucin del Ejemplo de calculo N 2: Paso I: se procede a realizar la identificacin de cada una de las caractersticas de la junta:Paso II: se procede a realizar los clculos preliminares de las capacidades como sigue: Capacidad de la soldadura: P = 0,707*t1*fs*Ls Paso II: se procede a realizar los clculos 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

Ejemplo de calculo N 3: Si soldamos un ngulo L100x100x10 cuya rea 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 ngulo alcance su capacidad de trabajo (Considerar 0,6Fy) y que la fuerza resultante coincida con el eje neutro. Ver la Figura Ilustrativa

t1 = 1 cmPerfil L100x100x10mm yx3,04 cm3,04 cm10 cmLs2 cmLs1 cmP1P2PSolucin del Ejemplo de calculo N 3: Paso I: se procede a realizar la identificacin de cada una de las caractersticas de la junta:Caractersticas: Unin de un elemento sometido a traccin formado por (01) L con un rea 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.Paso II: se procede a realizar los clculos preliminares de las capacidades como sigue:Capacidad mxima 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 KgFilete mximo (Borde Redondeado Norma Covenin): 0,75* t lo que implica que tmax= 0,75*1 cm = 0,75 cmSistema 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

Paso II: se procede a realizar los clculos 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 KgCapacidad 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/cm

Paso III: se procede a realizar los clculos solicitados como sigue:Longitud de Soldadura Ls2: Ls2= 8.556 Kg/ 536 Kg/cm = 15,96 cmLongitud de Soldadura Ls1: Ls2= 19.590 Kg/ 536 Kg/cm = 36,55 cmEjemplo Propuesto de calculo N 2: Se trata de unir (02) planchas a solape de espesor t1= 15 mm cada una. Se considera doble filas hasta llegar a (03) triple de remaches, con doble (02) hilera. El dimetro de los remaches ser de 19 mm. El ancho a considera para la cubierta o cubrejuntas ser Variable. La fuerza P que acta sobre cada modulo repetitivo de la unin o junta es de 8.000 kg. Considerar la distancia entre remaches (7cm).Determinar:Los Esfuerzos mximos por corte, aplastamiento y traccin de la junta.

Ver la Figura IlustrativaPROPUESTOSEjemplo Propuesto de calculo N 1: Se trata de unir (02) planchas de acero a solape de espesor t1= 15 mm cada una. Se considera una sola fila de remaches de (03) tres remaches, una sola hilera. El paso o distancia entre los remaches es de 6 cm (considerarlo para el calculo como ancho para la plancha). El dimetro de los remaches ser de 19 mm. La carga que soportan las planchas es de 800 kg/cm de ancho (Considere la carga P como la multiplicacin de la carga dada por el paso). Determinar:Los esfuerzos mximos por corte, aplastamiento

Ver la Figura IlustrativaPPt112PdP7 cmdCargat116 cmCargaCargaCargaEjemplo Propuesto de calculo N 3: Considerar una unin a tope de una sola fila de remaches y una sola hilera. Las planchas principales tienen un espesor t1= 12 mm cada una, y las cubiertas o cubrejuntas tienen un espesor t2= 10 mm. El dimetro de los remaches ser de 19 mm. Considerar la distancia entre remaches (7,50 cm) y el ancho de la plancha ser de 30 cms. Tome en consideracin los siguientes valores para los esfuerzos: fs= 0,40Fy, fb= 0.9Fy ft= 0.55Fy, siendo Fy= 2.530 kg/cm2 Determinar:La capacidad de cada modulo.

Ver la Figura Ilustrativa38PPt11PdPd1t238