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Seminario de Actualizacin II Anlisis de Estructuras Soldadas Dr. Jorge A. Olrtegui Yume, Ph.D.
DISEO BASICO DE UNIONES SOLDADAS
Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Mecnica
Universidad Privada Cesar Vallejo
Diseo de Uniones Soldadas Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.
JUNTAS A TOPE
Garganta h Garganta h
(a) Carga Tensional (b) Carga de Cizalladura
Refuerzo Refuerzo
hl
F
hl
F
juntala de cordon del Longitud
caso) este (enGarganta plancha de Espesor
acizalladur o
ompresion tension/cde Fuerza :
l:
h:
F
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JUNTAS A TOPE Refuerzo
Area A no incluye el refuerzo Compensa grietas y huecos de junta Refuerzo concentracion de esfuerzos en A
Eliminar refuerzo
Garganta h
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JUNTAS A TRASLAPE
Junta a traslape doble con filetes transversales
Garganta
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JUNTAS A TRASLAPE DCL usando un corte a un angulo arbitrario
Descomponiendo
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JUNTAS A TRASLAPE DCL usando un corte a un angulo arbitrario
lsen
h
F
lt
F
A
Fn
cos
coscos
lsen
h
Fsen
lt
Fsen
A
Fs
cos
coscos
cos
2
2
senhl
F
sensenhl
F
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JUNTAS A TRASLAPE Teoria de Falla de la Maxima Energia de Distorsion Esfuerzo de Von Misses
2/122222/322 cossin3coscos3' sensenhl
F
0
cossin3coscos'
2/12222
d
sensenhl
Fd
d
d
lh
F
16.2' max o62.5para
o62.5para
lh
F
lh
F
623.0
196.1
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JUNTAS A TRASLAPE Esfuerzo maximo de cizalladura
lh
F
207.1max
o67.5para
lh
F
5.0
max
0
cos 2
d
sensenhl
Fd
d
d
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JUNTAS A TRASLAPE OBSERVACIONES
Desarrollo Terico: 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)
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DISTRIBUCIONES DE ESFUERZOS EN SOLDADURA DE FILETE
Determinacion experimental mediante metodos fotoelasticos
Concentracion de esfuerzos en A y B
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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
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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:
RCONSERVADO SIMPLEMETODO
Resultados Teoricos (Resistencia de Materiales y Elasticidad)
Resultados Experimentales (Fotoelasticidad)
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JUNTAS A TRASLAPE
METODO
Cargas externas soportadas solo por esfuerzo cortante () en la zona de la garganta. Si se exagera y 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
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JUNTAS A TRASLAPE Caso: Junta a traslape doble con filetes transversales
lh
F
207.1max
o67.5para
Tomar
lh
F
4142.1
lhF
lh
F
A
Fo
4142.145cos
El modelo es conservativo respecto al analisis teorico en un factor de:
17.1
207.1
4142.1
max
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JUNTAS A TRASLAPE Caso: Juntas soldadas de filetes paralelos
hl
F
hl
F 4142.1
707.0max
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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?
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Solucion
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Solucion
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Solucion
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Solucion
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Ejemplo: