Este documento apresenta os principais tópicos sobre dimensionamento de cordões de solda sujeitos a cargas estáticas, incluindo: 1) análise de juntas de topo e sujeitas a cisalhamento direto; 2) considerações sobre flexão e torção; 3) exemplos resolvidos. O objetivo é aplicar a metodologia de dimensionamento de cordões de solda sob diferentes tipos de carregamento.

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

4. Eletrodos Revestidos
June 15 4

5. Eletrodos Revestidos
June 15 5

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).
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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.
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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.
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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

20. June 15 20

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






22. June 15 22
t
J
Ju 

23. June 15 23
t
I
Iu 

24. June 15 24

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.
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