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Resistência dos Materiais II:
Juntas Soldadas
Prof. Jorge A. R. Durán
Enga. Mecânica UFF – Volta Redonda
duran@vm.uff.br
June 15 1
Objetivo
• Análise e aplicação da metodologia de
dimensionamento de cordões de solda a
cargas estáticas.
Bibliografia Principal
• Juvinall RC, Marshek KM (2012), “Fundamentals
of Machine Component Design”. John Wiley &
Sons, Inc, fifth edition, USA.
June 15 2
Principais Processos de Soldagem
SMAW
June 15 3
Eletrodos Revestidos
June 15 4
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Cordão de Solda e Escória
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Componentes de Máquinas onde se
utiliza o processo de soldagem. a)
Volante, b) alavanca e c) bloco de
mancal
June 15 12
Juntas de Topo: A resistência das soldas deve
ser igual ou superior à do metal de base.
Juntas Sujeitas a Carregamento
Estático Axial
June 15 13
Exemplo
• 11.4 p. 264 – Duas placas de aço de ½ in.
com so=52.5 Ksi são soldadas de topo.
Varetas da série E60 são utilizadas. Qual
é a carga de tração que pode ser aplicada
às placas por polegada de comprimento
da junta soldada com FS=3.
• Resp: 8klb/in.
June 15 14
lh
V
A
V


707.0

Juntas de Filete Sujeitas a
Cisalhamento Direto
• Tanto para carregamento paralelo quanto
transversal considera-se a tensão cisalhante
na seção mais estreita (altura t).
June 15 15
Juntas Sujeitas a Cisalhamento Direto
• No caso de cisalhamento direto (carregamento
transversal) uma das chapas tende a cisalhar a solda
enquanto que a outra a traciona (ou comprime).
• Considerar em todos os casos a tensão cisalhante na
seção de altura t e comprimento l é um
procedimento conservativo ou não? Explique.
June 15 16
Exemplo
• Ex. 11.1 p. 264 Juvinall 4a ed.: As placas
de aço so=50Ksi são unidas por filetes
carregados transversalmente. Cada uma
das soldas possui 4in de comprimento.
Varetas de solda da série E60 são
utilizadas. Qual a menor dimensão h da
solda a ser utilizada se uma força de
33Kip deve ser aplicada com um FS de 3.
June 15 17
Exemplo
June 15 18
• Ex. 11.1 p. 264 Juvinall 4a ed. (cont.)
Juntas Sujeitas a Carregamento Estático de
Cisalhamento Direto + Flexão e Torção
• A partir de hipóteses simplificadoras consideram-se as
seguintes tensões:
• Cisalhantes diretas, calculadas como nos exemplos
anteriores e consideradas uniformemente distribuídas ao
longo do comprimento de todas as soldas.
• Superpostas de flexão e torção, calculadas como s=Mc/I
e =Tr/J com I e J calculados na seção mais estreita da
solda (altura t) e de acordo com o esquema do próximo
slide.
• No cálculo dos momentos de área para definir o
centróide das soldas e na determinação dos momentos
de inércia, a dimensão t é admitida como sendo muito
pequena em relação às outras dimensões.June 15 19
June 15 20
June 15 21
 
 22
3
22
'
2
3
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June 15 22
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J
Ju 
June 15 23
t
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Iu 
June 15 24
June 15 25
Juntas Sujeitas a Carregamento Estático de
Cisalhamento Direto + Torção. Exemplo
Resolvido 11.3 p. 258 do Juvinall.
June 15 26
Juntas Sujeitas a Carregamento Estático de
Cisalhamento Direto + Torção. Exemplo
Resolvido 11.3 p. 258 do Juvinall.
June 15 27
Juntas Sujeitas a Carregamento Estático de
Cisalhamento Direto + Flexão. Exemplo
Resolvido 11.4 p. 260 do Juvinall.
June 15 28
Exemplo: Problema
11.13 p. 265 Juvinall 4ª
ed.: O suporte mostrado
deve sustentar uma carga
total (aplicada no meio
da barra) de 60KN. Qual
a dimensão necessária
da solda para FS=3 e
varetas E60?
June 15 29
Example: Problem 11.14
p. 265 Juvinall 4ª ed.:
What weld size is
required to give a safety
factor of 3.0 if E60 series
welding rod is used?
Exercícios
• Estudar exemplos resolvidos do Juvinall 4ª ed.
• Problemas correspondentes às seções 11.4 e
11.5 (11.1 até o 11.15) página 265 do Juvinall.
June 15 30

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Calculo resistencia de solda

  • 1. Resistência dos Materiais II: Juntas Soldadas Prof. Jorge A. R. Durán Enga. Mecânica UFF – Volta Redonda duran@vm.uff.br June 15 1
  • 2. Objetivo • Análise e aplicação da metodologia de dimensionamento de cordões de solda a cargas estáticas. Bibliografia Principal • Juvinall RC, Marshek KM (2012), “Fundamentals of Machine Component Design”. John Wiley & Sons, Inc, fifth edition, USA. June 15 2
  • 3. Principais Processos de Soldagem SMAW June 15 3
  • 6. Cordão de Solda e Escória June 15 6
  • 7. Principais Processos de Soldagem GTAW June 15 7
  • 8. Principais Processos de Soldagem GMAWJune 15 8
  • 9. Principais Processos de Soldagem FCAWJune 15 9
  • 10. Principais Processos de Soldagem SAW June 15 10
  • 11. Principais Processos de Soldagem SAWJune 15 11
  • 12. Componentes de Máquinas onde se utiliza o processo de soldagem. a) Volante, b) alavanca e c) bloco de mancal June 15 12
  • 13. Juntas de Topo: A resistência das soldas deve ser igual ou superior à do metal de base. Juntas Sujeitas a Carregamento Estático Axial June 15 13
  • 14. Exemplo • 11.4 p. 264 – Duas placas de aço de ½ in. com so=52.5 Ksi são soldadas de topo. Varetas da série E60 são utilizadas. Qual é a carga de tração que pode ser aplicada às placas por polegada de comprimento da junta soldada com FS=3. • Resp: 8klb/in. June 15 14
  • 15. lh V A V   707.0  Juntas de Filete Sujeitas a Cisalhamento Direto • Tanto para carregamento paralelo quanto transversal considera-se a tensão cisalhante na seção mais estreita (altura t). June 15 15
  • 16. Juntas Sujeitas a Cisalhamento Direto • No caso de cisalhamento direto (carregamento transversal) uma das chapas tende a cisalhar a solda enquanto que a outra a traciona (ou comprime). • Considerar em todos os casos a tensão cisalhante na seção de altura t e comprimento l é um procedimento conservativo ou não? Explique. June 15 16
  • 17. Exemplo • Ex. 11.1 p. 264 Juvinall 4a ed.: As placas de aço so=50Ksi são unidas por filetes carregados transversalmente. Cada uma das soldas possui 4in de comprimento. Varetas de solda da série E60 são utilizadas. Qual a menor dimensão h da solda a ser utilizada se uma força de 33Kip deve ser aplicada com um FS de 3. June 15 17
  • 18. Exemplo June 15 18 • Ex. 11.1 p. 264 Juvinall 4a ed. (cont.)
  • 19. Juntas Sujeitas a Carregamento Estático de Cisalhamento Direto + Flexão e Torção • A partir de hipóteses simplificadoras consideram-se as seguintes tensões: • Cisalhantes diretas, calculadas como nos exemplos anteriores e consideradas uniformemente distribuídas ao longo do comprimento de todas as soldas. • Superpostas de flexão e torção, calculadas como s=Mc/I e =Tr/J com I e J calculados na seção mais estreita da solda (altura t) e de acordo com o esquema do próximo slide. • No cálculo dos momentos de área para definir o centróide das soldas e na determinação dos momentos de inércia, a dimensão t é admitida como sendo muito pequena em relação às outras dimensões.June 15 19
  • 21. June 15 21    22 3 22 ' 2 3 2 ' ' 3 ' 12 12 0 12 batL tL IIJ atLaAII btL tL bAII todesprezandI tL I YX YY XX Y X     
  • 25. June 15 25 Juntas Sujeitas a Carregamento Estático de Cisalhamento Direto + Torção. Exemplo Resolvido 11.3 p. 258 do Juvinall.
  • 26. June 15 26 Juntas Sujeitas a Carregamento Estático de Cisalhamento Direto + Torção. Exemplo Resolvido 11.3 p. 258 do Juvinall.
  • 27. June 15 27 Juntas Sujeitas a Carregamento Estático de Cisalhamento Direto + Flexão. Exemplo Resolvido 11.4 p. 260 do Juvinall.
  • 28. June 15 28 Exemplo: Problema 11.13 p. 265 Juvinall 4ª ed.: O suporte mostrado deve sustentar uma carga total (aplicada no meio da barra) de 60KN. Qual a dimensão necessária da solda para FS=3 e varetas E60?
  • 29. June 15 29 Example: Problem 11.14 p. 265 Juvinall 4ª ed.: What weld size is required to give a safety factor of 3.0 if E60 series welding rod is used?
  • 30. Exercícios • Estudar exemplos resolvidos do Juvinall 4ª ed. • Problemas correspondentes às seções 11.4 e 11.5 (11.1 até o 11.15) página 265 do Juvinall. June 15 30