Calculo de Soldaduras

Mg. Alexis Arismendi Vegas

Garganta y Longitud Eficaz

• La garganta (“a”) es la altura del máximo triángulo isósceles cuyos lados iguales están contenidos en las caras de las dos piezas a unir y es inscribible en la sección transversal de la soldadura.

• Se llama longitud eficaz (“l”) a la longitud real de la soldadura menos los cráteres extremos.

• Se admite que la longitud de cada cráter es igual a la garganta.

Relación Garganta - altura del cordón

• Garganta del cordón “a”

• Angulo de soldadura “”

• Altura del cordón “a1”

a

a1

a1

Consecuencias

L= Lw -2a (Ecuación 1)

a = a1 sen (Ecuación 2)

LW

a a

Ejercicios

• Calcular la garganta de un cordón en una soldadura en Angulo de 90ª que tiene una altura de 10 mm

• Calcular la longitud efectiva del cordón de soldadura, si las planchas tienen 20mm de ancho

Ejemplo: Calcular la longitud eficaz del cordón de soldadura que tiene por altura el espesor e de la plancha superior y un ancho de 30 cms.

Calcular la longitud eficaz cuando el espesor de las planchas superior es de 3, 6, 9 y 12mm

Ejercicios

• Calcular la longitud eficaz del cordón:

1. si la altura es de 15mm

2. el ancho de las planchas a soldar es de 20 cms.

3. El ángulo de la soldadura es:

a) 90

b) 60

c) 30

• Una soldadura queda identificada por:

1. Tipo de unión: tope, tope en t, chaflán (en Angulo), ranura, circular, solape, etc.

2. Forma del Bisel: en V, en J, en U, doble V, doble U

3. Tipo de Penetración de la soldadura: completa o incompleta

SOLDADURA PENETRACION TOTAL

EJEMPLOS

Penetración Parcial

• Penetración de la soldadura menor que el espesor de la plancha a soldar.

Soldaduras en Angulo Ancho de Garganta

Casos especiales Ancho de Garganta

Penetración Completa

e

e

Ancho de garganta Rangos

• El espesor de garganta de una soldadura en ángulo deberá cumplir la condición expresada en la ecuación 2

1. a ≤ 0,7emin ⋅ [ecuación 2]

2. a ≥ 3 mm para emin ≤ 10 mm

3. a ≥ 4,5 mm para emin ≤ 20 mm

4. a ≥ 5,6 mm para emin > 20 mm

Uniones en Angulo Definiciones

• Ancho de Garganta: (Espesor de garganta o Garganta):

Es la altura “a” del mayor triangulo isósceles que puede ser inscrito en el diseño del cordón en la intersección de dos planchas.

• Plano de garganta del cordón de soldadura:

Es el plano que pasa por la línea de altura (“a”) del mayor triángulo isósceles que puede ser inscrito.

Tensiones de un cordón de soldadura en ángulo

• En la siguiente figura se han representado la garganta “a”, el plano de garganta, y las tensiones del plano de garganta.

Tensiones Cordón en ángulo

Se denominan con la letra y a las tensiones. Las contenidas en el plano de garganta ( II y ) y la tensión normal al plano .

Plano abatido de tensiones

Se encuentran en el plano abatido las tensiones ta , tn y n.

Relaciones entre las tensiones de ambos planos:

1

tn- n

Cordón de soldadura Resistencia

El cálculo de la resistencia de un cordón de soldadura es experimental y basada en la experiencia . Por ello:

1. no existe un criterio único y universal,

Consecuencia:

a) cada norma o país tiene sus criterios

b) en situaciones especificas se debe utilizar la norma que corresponde.

Criterios de la Norma

• Cada norma establece criterios de admisión mediante una expresión matemática experimental, para que las tensiones aplicadas al cordón de soldadura sean inferiores a la resistencia de cálculo del acero.

Criterio de Agotamiento Norma NBE EA-95

(Norma Básico de Edificación)

siendo

u : la resistencia de cálculo del acero

n:

a: II

Criterio Agotamiento EC3 1-8

(Eurocódigo 3)

CONDICION 1:

CONDICION 2:

Método Simplificado

Criterios Resumen

Criterio Expresión Matemática NOTA

Agotamiento

NBE EA-95

Agotamiento EC3 1-8

Simplificado

Resumen soldadura lateral sometida a tracción

Donde:

En nuestro caso F* = ½ F