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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: