Ligações Soldadas FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO - FATEC SP DISCIPLINA: ESTRUTURAS III DEPARTAMENTO: EDIFÍCIOS

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Nathan Sacramento Barros
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1 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO - FATEC SP Ligações Soldadas DISCIPLINA: ESTRUTURAS III DEPARTAMENTO: EDIFÍCIOS PROFESSOR: JOSÉ NAGIB MIZIARA FILHO 2013

2 Ligações Soldadas Faculdade de Tecnologia de São Paulo A solda é a união de materiais, obtida por fusão das partes adjacentes. Tecnologia de execução Devemos observar: A forma correta do entalhe; Homogeneidade do metal depositado; Perfeição entre o metal depositado e o metal base; Empregar soldadores qualificados; Utilizar eletrodos de qualidade; Trabalhar com materiais perfeitamente soldáveis; Controle das soldas executadas através de raios-x e ultrassom. Tipos de solda 1. Entalhe (chanfro) penetração total e parcial 2. Filete 3. Tampão (em furos / em rasgos) Classificação das ligações quanto a sua continuidade 1. Contínuas 2. Interminentes 3. Ponteadas (não são estruturais, servem para manter os componentes em alinhamento até a solda definitiva) 2

3 Faculdade de Tecnologia de São Paulo Classificação das ligações soldadas quanto à posição de soldagem 1. Plana 2. Horizontal 3. Vertical 4. Sobre cabeça Principais Processos de Soldagem 1. Smaw (Shielded Metal Arc Welding) Solda ao arco elétrico com eletrodo revestido; 2. Saw (Submerged Arc Welding) Solda ao arco submerso; 3. Gmaw (Gas Metal Arc Welding) Solda ao arco elétrico com proteção gasosa. O gás pode ser o CO2. MIG (Metal Inert Gas) quando utiliza gases inertes. MAG (Metal Active Gas) quando utiliza gases ativos. TIG (Tungsten Inert Gas) eletrodo de tungstênio com gás inerte. 4. FCAW (Flux Cored Arc Welding) Solda ao arco elétrico com fluxo no núcleo; 5. Solda por resistência elétrica A união das peças é feita por caldeamento. É utilizada na união de barras de concreto armado (CA50A). Designação de eletrodos O eletrodo deve ser compatível com o metal base, devendo ter resistência de cálculo maior que a do metal base. E xx xx Posição de soldagem, tipo de eletrodo libra/pol²) Resistência à ruptura por tração Fw em KSI (Kilo E 70 xx fw = 70 KSI = 485 Mpa E 60 xx fw = 60 KSI = 415 Mpa 3

4 Dimensões nominais mínimas Soldas de Filete Faculdade de Tecnologia de São Paulo MAIOR ESPESSURA DO METAL BASE DIMENSÃO MÍNIMA (mm) NA JUNTA (mm) t 6,35 3 6,35 < t 12,5 5 12,5 < t 19 6 t > 19 8 Dimensões Máximas t < 6,35 mm t 6,35 mm Não mais do que a espessura do material t 1,5 mm Aw=área efetiva de uma solda de filete Aw = t L t = 0,707 s. 4

5 Faculdade de Tecnologia de São Paulo Resistência linear da solda de filete: a) Resistência de cálculo do metal da solda =0,6. =0,75 Fw = resistência nominal à ruptura por tração do eletrodo b) Resistência de cálculo do metal base =0,6. =0,9 =. Eletrodo Fw (Mpa) E E E Soldas de Entalhe - Penetração total A espessura efetiva da garganta é a espessura de chapa de menor dimensão. - Penetração parcial A garganta corresponde a espessura do chanfro. - Área efetiva é o produto do comprimento efetivo da solda pela espessura da garganta efetiva. 5

6 Resistência de cálculo Faculdade de Tecnologia de São Paulo Penetração Tipo de Solicitação ØRn Tração ou compressão paralela Mesma do metal base ao eixo da solda Tração normal à seção efetiva da solda Compressão normal à seção Rn = Aw.Fy (Ø = 0,9) Total efetiva da solda O menor dos 2 valores: a)metal base Rn = Cisalhamento na seção efetiva 0,6Aw.Fy (Ø=0,9) b)metal solda Rn = 0,6Aw.Fw (Ø=0,75) Parcial Tração ou compressão paralela ao eixo da solda Tração ou compressão normais à seção efetiva da solda Cisalhamento na seção efeitiva Mesma do metal base O menor dos 2 valores: a)metal base Rn = 0,6Aw.Fy (Ø=0,9) b)metal solda Rn = 0,6Aw.Fw (Ø=0,75) O menor dos 2 valores: a)metal base Rn = 0,6Aw.Fy (Ø=0,9) b)metal solda Rn = 0,6Aw.Fw (Ø=0,75) Espessuras mínimas da garganta efetiva com penetração parcial Maior Espessura do Metal Base (mm) t 6,35 3 6,35 < t 12,5 5 12,5 < t < t 37,5 8 37,5 < t < t t > Espessura Mínima (mm) 6

7 Faculdade de Tecnologia de São Paulo α = ângulo do entalhe r = abertura da raiz d = espessura do entalhe f = face da raiz Considerações sobre soldas 1. Tipos de solda: Filete Entalhe de penetração total ou parcial De acordo com a NBR 8800 os processos de soldagem e as técnicas de execução de estruturas soldadas devem ser conforme o Structural Welding Code AWS D1.1 82, de American Welding Society. 7

8 Soldas de Filete Faculdade de Tecnologia de São Paulo Definições Face de fusão região da superfície original do metal base onde ocorreu a fusão do metal base e do metal da solda. Raiz da solda linha comum às duas faces de fusão. Perna do filete menor dos lados, medidas nas faces de fusão, do maior triângulo inscrito dentro da seção transversal da solda. O filete de solda é especificado através da dimensão de sua perna. Garganta Efetiva é a distância entre a raiz da solda e o lado externo do triangulo inscrito. 8

9 Faculdade de Tecnologia de São Paulo Comprimento efetivo da solda é o comprimento da linha que liga os pontos médios das gargantas efetivas ao longo do filete. Área efetiva Aw é a área considerada como de resistência da solda, igual à garganta efetiva multiplicada pelo comprimento efetivo. Área teórica da face de fusão Amb é a área considerada como de resistência no metal base junto à solda, igual à perna do filete multiplicada pelo comprimento efetivo. Soldas de Entalhe A solda de filete é geralmente mais econômica que a de entalhe por não necessitar do trabalho de chanfro das chapas. São utilizadas quando se deseja manter a continuidade da espessura do elemento conectado para a transmissão do esforço através da ligação ou quando por razões construtivas, a solda de filete não puder ser empregada. 9

10 Faculdade de Tecnologia de São Paulo Garganta efetiva a garganta efetiva de uma solda de entalhe de penetração total é a menor espessura das chapas conectadas. Para soldas de penetração parcial consultar NBR8800. Comprimento efetivo é o comprimento real da solda que no caso da solda de entalhe deve coincidir com a largura da peça ligada. Área efetiva é o produto da garganta efetiva pelo comprimento efetivo. 10

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