Instituto Federal de Cincia, Educao e Tecnologia do Maranho - IFMA

Engenharia Civil Estruturas Metlicas

So Lus - 2015

Ligaes soldadas ALUNOS:Fabiano Teixeira

Kathleen Santana Joo Pedro de Mello

Rafaella Gondim Thayna Nazareno

Instituto Federal de Cincia, Educao e Tecnologia do Maranho - IFMA

Engenharia Civil Estruturas Metlicas

So Lus - 2015

Ligaes soldadas Trabalho apresentado para

avaliao na disciplina de Estruturas Metlicas, do curso de Engenharia Civil, turno integral, do Instituto Federal do Maranho, ministrada pelo professor Andr Muller.

1

1. INTRODUO

A soldagem o mais importante processo de unio de metais usado

industrialmente. Apresenta aplicaes muito variadas que abrangem desde a

construo de itens simples, de baixa sofisticao, muitas vezes usados em

aplicaes de pouca responsabilidade, at estruturas e componentes sofisticados

que, caso falhem, podem colocar em risco a vida humana, causar danos ao

ambiente e gerar enormes prejuzos. Em muitas destas aplicaes, a soldagem

pode complementar ou competir com outros processos de unio (unio

mecnica, colagem e outros) e de fabricao (como a fundio, conformao

mecnica e a usinagem), sendo importante, para o sucesso da aplicao, a

correta escolha e aplicao do processo de soldagem a ser usado. A seguir

faremos uma apresentao simples dos processos mais usuais de soldagem.

2. DEFINIO

A solda utilizada na fabricao e recuperao de peas, equipamentos

e estruturas. A soldagem tem por definio, como sendo um processo de unio

de materiais por meio da fuso de um ou ambos os materiais em contato.

Cotidianamente ouvimos que o ato de soldar a prpria solda, mas na verdade,

solda o resultado do processo de soldagem.

Ento o termo soldagem (welding) o processo de unio de materiais, a

solda (weld) o resultado deste processo. similar, por exemplo, a Fundio e

Fundido (ou pea fundida) e Laminao e Produto laminado (por exemplo, uma

chapa).

3. CINCIA DA SOLDAGEM

As principais soldas utilizadas em estruturas metlicas so as de energia

eltrica. A fuso do material se d por um arco eltrico entre um eletrodo e a

pea matriz. Assim, de forma geral, apresentamos abaixo (Fig. 1.1) um esquema

geral deste processo.

2

Figura 1.1: Cincia da Soldagem.

O arco eltrico se fecha entre o eletrodo energizado e o metal base. Por

aquecimento ocorre fuso do eletrodo que preenche ou interliga os espaos

formando a poa de fuso. Em toda solda eltrica necessrio que o material

fundido seja protegido do ar atmosfrico, a fim de no gerar impurezas na solda.

Esse isolamento feita de vrias formas, contudo, o mais usual e comum a

utilizao injeo de gases inertes (ou expulsadores do ar atmosfrico) no

instante da soldagem. Estes tomam conta do espao local da soldagem,

impedindo a presena do ar atmosfrico.

H tambm os revestimentos dos eletrodos e preenchimentos de

eletrodos tubulares, que quando da sua fundio, esses revestimentos e

preenchimentos, tornam-se gases inertes.

4. CUIDADOS GERAIS

Por se tratar de um procedimento fsico-qumico, a soldagem requer

alguns cuidados peculiares para que se obtenha os resultados esperados. Logo

de esperar que esses cuidados estejam nos ramos da fsica e qumica.

Nas soldagens em estruturas metlicas deve-se ter extrema ateno as

retraes causadas pelos resfriamento da solda, o que causa distores nas

estruturas. Logo deve-se prever a sequncia mais adequada para as etapas de

soldagem, de uma forma tal que a distoro de uma pea seja compensada por

outra. Alm disso, h a ocorrncia de tenses residuais devido ao aquecimento

no uniforme das partes metlicas. Assim, em determinadas aplicaes,

1.Revestimento de Fluxo 2.Vareta (Alma) 3.Gs de proteo 4.Poa de fuso 5.Metal base 6.Metal de solda 7.Escria solidificada

3

necessrio, por exemplo, o pr-aquecimento do metal base e seu resfriamento

gradual, e no brusco. Por fim a escria oriunda do processo deve ser removida

aps o resfriamento da soldagem

5. CLASSIFICAO DE ELETRODOS

Os eletrodos so classificados segundo sua aplicao a determinada

espcie de processo de soldagem, levando em conta posio de soldagem e

outras variveis relacionadas a soldabilidade do ao, ou seja, o grau de facilidade

de unio que um ao possui por solda. A classificao mais utilizada a baseada

na norma americana ASTM, a qual expomos abaixo:

Figura 1.2: Classificao ASTM.

6. DEFEITOS EM SOLDAS

As soldas podem apresentar vrios tipos de anomalias. Dentre as

principais temos:

a) Fraturas a frio: diz respeito ao efeito do alto aquecimento de fuso no

material da solda e do material adjacente do metal base. A camada

adjacente do material base sofre modificaes na sua microestrutura,

diferenciando-se do resto da base, logo essa zona termicamente

afetada torna-se frgil e mais suscetvel a falhas;

b) Fraturas a quente: a solda durante sua consolidao pode ser

contaminada por impurezas (enxofre e fsforo, por exemplo), tendo

4

estas, uma solidificao a temperatura distinta a do material da solda,

vindo a ocorrer tenses internas e rachaduras por isso;

c) Fuso Incompleta: falha de corrente ou insuficincia da mesma;

d) Porosidade: incorporao de bolhas de gs durante o processo de

soldagem, causada por excesso de corrente ou grande distncia do

eletrodo para o metal base;

e) Incluso de Escria: ocorre em soldagens com vrios passes, onde

no realizada a remoo da escria dos passes anteriores.

7. INSPEO E CONTROLE

As soldagens devem sempre ocorrer sob condies de controle tcnico e

qualidade. Para isso devem ser obedecidos procedimentos e cuidados

especficos em norma, como os da norma americana AWS American Welding

Society. Esta norma tambm indica os requisitos mnimos de qualificao

profissional para os executantes de solda. H tambm a necessidade de haver

uma inspeo que garanta a qualidade e segurana das soldas. Essas inspees

podem ser por meio visual ou por ensaios no destrutivos, como o raio X e

semelhantes.

8. CLASSIFICAO QUANTO A POSIO E TIPOS CONSTRUTIVOS

Nas ligaes por solda encontramos diversas formas e maneiras de

executar estas unies. H situaes que encontraremos chanfros e estes de

variadas geometrias. A posio de como vai ocorrer a soldagem tambm

classificada. Existe uma importncia fundamental quanto a posio de soldagem,

uma vez que para alguns casos, certas posies so limitadas ou at mesmo

proibidas, como no caso da soldagem sobrecabea. Em relao a estas

disposies construtivas, apresentamos a seguir algumas destas variaes,

ressaltando que sua terminologia pode ser diferente de regio para regio. Assim

temos:

5

Figura 1.3: Tipologia de juntas.

Figura 1.4: Penetraes parciais e totais.

Figura 1.5: Tipologia de chanfros.

6

Figura 1.6: Posies de soldagem.

9. SIMBOLOGIA

Para nortear e uniformizar a comunicao de projetos convencionou-se

uma padronizao de simbologia de projetos de soldagem. Essa padronizao

segue norma brasileira, contudo, a norma brasileira segue a simbologia da norma

americana AWS. A seguir veremos a simbologia bsica e alguns exemplos:

Figura 1.7: Simbologia bsica para soldagens.

Figura 1.8: Tipos de chanfros e soldas.

7

Figura 1.9: Especificao de posicionamento e tipo de solda.

Figura 1.10: A esquerda especificao de projeto, a direita a compreenso.

10 Elementos construtivos para projeto

10.1 Soldas de entalhe

A solda por entalhe consiste em uma emenda com penetrao da solda entre

as peas ligadas. Neste tipo de solda, a penetrao entre as peas pode ser total ou

parcial. Quando ocorre penetrao total da solda, a espessura efetiva dada pela

espessura do menor metal-base. Se a diferena entre a espessura das duas chapas

8

for superior a 10 mm, necessrio que se faa um chanfro conforme mostrado na

figura abaixo para proporcionar uma melhor distribuio de tenses entre as peas.

Figura 2.1: Espessura de ligaes soldadas com penetrao total

Fonte: PFEIL, 2009

Em ligaes soldadas por entalhe com penetrao parcial, a equao para

determinao da espessura efetiva da ligao depende da magnitude do ngulo

da raiz do entalhe. Se o ngulo for superior a 60, a espessura efetiva da ligao

igual profundidade y do entalhe. Se este ngulo estiver contido no intervalo 45

60, a espessura efetiva do entalhe ser dada pela profundidade y - 3mm,

conforme mostrado na figura abaixo:

Figura 2.2: Espessura de ligaes soldadas com penetrao parcial

Fonte: PFEIL, 2009

Desconta-se os ltimos 3mm da ligao em V com penetrao parcial e

ngulo de raiz inferior a 60 porque considera-se que, nesta regio, h pouco metal

de solda efetuando a ligao entre as peas.Logo, se os chanfros tiverem formato

de J ou U, mesmo com o ngulo no intervalo 45 60, podemos considerar

que a espessura efetiva igual prpria profundidade y da ligao. Se a

soldagem tiver proteo gasosa ou com fluco no ncleo em posies plana e

horizontal, tambm se pode definir .

9

Tabela 2.1: Espessura da garganta efetiva de soldas de penetrao parcial

Fonte: ABNT, 2008

A NBR 8800/2008 Projeto de estruturas de ao e de estruturas mistas de ao

e concreto de edifcios, em seu item 6.2.6.1, prev limitaes ao uso de soldas de

penetrao. A norma afirma que a espessura da solda deve ser definida em funo

da pea de maior espessura na ligao. A ligao pode ser menor que a espessura

da menor chapa desde que seja atingida a resistncia de clculo necessria da

ligao. Neste caso, devem ser tomadas precaues durante o pr-aquecimento

para garantir a qualidade da solda.

A NBR 8800/2008 probe o uso de ligaes por entalhe com penetrao

parcial em peas fletidas. Por fim, a norma prev espessuras efetivas mnimas para

gargantas de solda em ligaes com penetrao parcial, com o objetivo de garantir

que ocorra a fuso entre metal e base.

10

Tabela 2.2: Espessura mnima da garganta efetiva de uma solda de penetrao parcial

Fonte: ABNT, 2008

2.2 Soldas de filete

Para simplificar o clculo, as ligaes com filete so idealizadas como

tringulos retngulos, conforme mostra a figura abaixo:

Figura 2.3: Identificao dos elementos da ligao de filete

Fonte: Arquivo pessoal Adaptado de: PFEIL, 2009

Na maioria dos casos, a ligao por filete tem 2 lados, ou pernas, iguais e a

designao do filete remete ao tamanho desta perna. Por exemplo, pode-se dizer

que se tem um filete de 6mm, ou seja, um filete com 2 pernas iguais de 6mm.

11

Quando as pernas tiverem comprimentos diferentes, a denominao do filete ser:

comprimento da perna menor em mm x comprimento da perna maior em mm.

Figura 2.4: Espessura efetiva da garganta para ligaes de filete com pernas de mesmo comprimento

e de comprimentos diferentes Fonte: Arquivo pessoal

Adaptado de: PFEIL, 2009

A rea efetiva de uma ligao de filete dada pela multiplicao da menor

espessura possvel da garganta da ligao, que igual espessura t, multiplicada

pelo comprimento efetivo da ligao . Logo, a rea efetiva da ligao descrita

pelas frmulas a seguir:

Para ligaes de filetes com duas pernas iguais:

Para ligaes de filetes com pernas diferentes:

Se as soldas de filete forem feitas por processo de arco submerso, podem ser

adotados valores menos conservadores para a espessura t, uma vez que o processo

apresenta boa confiabilidade. Logo, o valor de t ser determinado pelas equaes a

seguir:

Se b 10 mm,

Se b < 10 mm,

Sendo que b igual menor perna da ligao, se estas tiverem

comprimentos diferentes.

Segundo a NBR 8800/2008, o comprimento efetivo da solda, geralmente,

igual ao comprimento total da solda uniforme, incluindo os retornos de extremidade.

No entanto, a norma aponta duas situaes de exceo a essa regra. A primeira

exceo ocorre nas ligaes extremas de elementos submetidos a solicitaes

normais. Para esta configurao de ligao, o comprimento total da solda deve ser

multiplicado por um fator de reduo , descrito pelas equaes abaixo:

12

Sendo:

= comprimento total da solda

= tamanho da perna do filete de solda

Analisando a frmula acima, podemos perceber que o fator s ser um fator

redutor (

13

O tamanho mximo permitido para soldas de filete tambm descrito na NBR

8800/2008. A norma faz as seguintes recomendaes

Se a solda ocorrer ao longo da borda de uma chapa ou perfil de espessura

inferior a 6,35 mm: .

Se a solda ocorrer ao longo da borda de uma chapa ou perfil de espessura

igual ou superior a 6,35 mm: .

Este desconto de 1,5mm tem a funo de evitar a fuso da quina da chapa.

Com relao dimenso do comprimento efetivo da ligao, a NBR

8800/2008 faz as seguintes recomendaes:

As recomendaes acima tambm so vlidas para cada pedao de uma

solda de filete intermitente.

Para soldas de filete longitudinais em extremidades de peas tracionadas, o

comprimento efetivo das soldas no pode ser inferior distncia transversal entre

elas.

Geralmente, as soldas de filete podem se estender at o limite das peas

ligadas, podem ser interrompidas antes destas ou podem ocupar todo o permetro

da ligao, dependendo da rea efetiva de ligao necessria. No entanto, em

algumas situaes, o comprimento efetivo das ligaes precisa ser limitado. As

excees so listadas a seguir:

Em juntas de sobreposio na qual a solda passa pela borda de um elemento

tracionado, a solda deve ser interrompida a uma distncia mnima da borda

tracionada igual perna do filete. A ilustrao a seguir foi retirada da NBR

8800/2008 e mostra o sentido no qual a solda deve ser realizada nesta

condio:

14

Figura 2.5: Filetes de solda prximos de bordas tracionadas

Fonte: ABNT, 2008

Para ligao de elementos sujeitos a fadiga progressiva, o filete deve

contornar os cantos, se estendendo a uma distncia mnima igual menor de

duas condies: o dobro do comprimento da perna do filete ou a largura da

parte ligada.

Soldas realizadas em lados opostos de um mesmo plano devem ser

interrompidas no canto comum s duas.

2.3 Soldas de tampo em furos ou rasgos

A rea efetiva de uma solda de tampo em furos ou rasgos igual rea

nominal dos prprios furos ou rasgos na superfcie de contato.

A NBR 8800/2008 impe que o dimetro dos furos no pode ser inferior

espessura da pea furada acrescida de 8 mm nem superior a 2,25 vezes a

espessura da solda.

Para soldas de tampo em rasgos, a norma citada determina que o

comprimento do rasgo no pode ser superior a 10 vezes a espessura da chapa e a

largura no pode ser inferior espessura da pea com o rasgo acrescida de 8 mm.

As extremidades dos rasgos devem ser arredondadas com raio superior ou igual

espessura da pea que contem o rasgo.

Com relao espessura da ligao soldada de tampo com furos os rasgos,

a NBR 8800/2008 prev as seguintes limitaes:

Se a espessura do elemento que contm o furo ou rasgo inferior a 16 mm: a

espessura da ligao igual espessura da pea.

15

Se a espessura do elemento que contm o furo ou rasgo igual ou superior a

16 mm: a espessura da ligao igual , no mnimo, metade da espessura da pea

ou 16 mm.

2.4 Soldas de filete x soldas de entalhe

As soldas de filete e de entalhe correspondem aos tipos de solda mais

utilizados em projetos. necessrio que se distinga como cada uma delas atua na

ligao de elementos metlicos para que se escolha a melhor opo para cada

situao.

A principal vantagem da solda de filete sobre a solda de entalhe o custo.

Como a solda de entalhe requer que se faa um chanfro nas peas que sero

ligadas, esta demanda mais mo de obra e energia, aumentando os custos. Alm

disso, o processo de chanfrar as peas aumenta o tempo necessrio para execuo

da ligao.

No entanto, a ligao soldada de entalhe consiste numa ligao mais

eficiente, por ser capaz de fazer uma transmisso uniforme de esforos. A ligao

soldada por entalhe de penetrao total faz com que as duas peas ligadas

trabalhem como uma s pea contnua.

Figura 2.6: Fluxo de tenses em solda de filete e em solda de penetrao total

Fonte: IME

Alm dos fatores custo e desempenho em servio, o projetista deve

considerar tambm as necessidades construtivas de cada uma dessas ligaes. A

ligao por filete sempre exige que uma das peas se estenda alm da largura da

outra. Logo, em algumas situaes, a ligao por filete gera ressaltos que poderiam

ser evitados, como no exemplo a seguir:

16

Figura 2.7: Exemplo de situao em que se deveria usar uma solda de entalhe por questes

construtivas Fonte: IME

11 Resistncia da Solda

A resistncia de clculo depende to tipo de solda e de qual tipo de tenso

est atuando, mas tanto para solda de entalhe como para solda de filhete a

resistncia de clculo da solda dada em funo da rea efetiva da solda.

11.1Solda de Entalhe

Tambem conhecido como solda de penetrao, a sua area efetiva dada

pela formula abaixo

Aw=te*l

onde,

te=espessura efetiva

l=comprimento efetivo.

Sua resistncia de clculo tambm em funo da rea AMB do metal base,

igual ao produto do comprimento da solda pela espessura da pea mais delgada.

Para tenses de compresso ou trao paralelas ao eixo da solda de

penetrao total ou parcial no necessrio fazer sua verificao.

11.1.1Solda de entalhe de penetrao total

Quando sujeitas a tenses perpendiculares ao eixo da solda de compresso

ou trao, sua resistncia obtida com base no escoamento do metal base.

Rd= (AMB *fy)/ga1

Quando sujeitas a tenso de cisalhamento, a solicitao de calculo

calculada por soma vetorial na dirao da area efetiva, a resistncia de projeto Rd

dada pela seguinte expresso:

Rd= AMB (0,6*fy)/ga1

17

11.1.2Solda de entalhe de penetrao parcial

Quando sujeitas a tenses perpendiculares aso eixo da solda de compresso

ou de trao, sua resistncia determinada pelo menor valor das duas expresses a

seguir.

a)metal base

Rd= (AMB *fy)/ga1

b)metal da solda

Rd= (Aw*fw)/gw1

Onde,

fw= tenso resistente do metal da solda;

gw1=1,25 para combinaes normais, especiais ou de construo;

gw1=1,05 para combinaes excepcionais.

Quando sujeitas a tenso de cisalhamento, considerada apenas a tenso

paralela ao eixo da solda, a resistncia de projeto Rd dada pela seguinte

expresso:

Rd= Aw(0,6*fw)/gw2

Onde,

gw2=1,35 para combinaes normais, especiais ou de construo;

gw2=1,15 para combinaes excepcionais.

11.2 Solda de filete

As resistencias de calculo so dadas em funo de sua rea:

Aw=t*l

Onde,

t=espessura da garganta.

Analago a solda de entalhe, esforos de compresso e trao atuando em

direo paralela ao eixo logitudinal da solda no levado em conta para efeito de

resistncia.

Esforos solicitantes em qualquer direo no plano perpendicular ao eixo

longitudinal sero calculados seus efeitos, sendos esses esforos considerados

como cisalhante.

Rd= Aw(0,6*fw)/gw2

18

Contudo quando o eixo tiver uma inclinao a>0 a resistncia da solda de

filete subestimada, por isso a norma NBR8800 apresenta uma alternativa de

calculo de Rd em funo do a.

Quando a ligao concentrica com trechos de solda posicionados

longitudinalmente e transversalmente a fora, a resistente de calculo Rdt e Rdl so

calculados pela formula anterior e somados para resultar em Rd, ou pode-se tomar

Rd como (1,5Rdt + 0,85Rdl) se o resultado for maior que o anterior.

11.3 Solda de tampo

Conhecida tambm como solda de furo, utilizada para transmitir foras

paralelas s superfcies de contato em ligaes por superposio ou para evitar a

intabilidade ou separao das partes sobrepostas, assim as tenses atuantes nela

que tem que se considerar para efeito de calculo so as de cisalhamento.

Rd= Aw(0,6*fw)/gw2

11.4 Resumo

A tabela abaixo foi tirada da norma NBR8800, onde ela faz um resumo das

formulas de resistncia de calculo da solda dependendo do seu tipo.

19

Tabela 3.1: Resumo das frmulas de resistncia Fonte: ABNT, 2008

12 Distribuio de Esforos nas Soldas

12.1Composio dos Esforos em Soldas de Filete

Nas soldas de filete, admite-se que as tenses de cisalhamento sejam

aplicadas na seo da garganta, independente da direo do esforo aplicado.

20

Onde: t a garganta;

l o comprimento da solda;

Ao multiplicarmos as tenses pela espessura , obtemos os esforos por

unidade de comprimento. Esses esforos somados vetorialmente devem produzir

uma fora resultante inferior :

Emendas Axiais Soldadas

Observando a distribuio de tenses cisalhantes em regime elstico nos

filetes longitudinais de solda, visvel que as maiores tenses ocorrem nas

extremidades das emendas. Portanto, a deformao plstica no cordo de solda

inicia-se nas extremidades e estende-se ao centro com o aumento das solicitaes.

Contudo, se a ligao for longa, essa redistribuio no ocorrer na regio central

antes da ruptura nas regies mais tensionadas. A norma, ento, limita o

comprimento de solda, reduzindo o comprimento L para o clculo do comprimento

efetivo .

21

Nas emendas transversais, as tenses so consideradas uniformemente

distribudas. Portanto utiliza-se o comprimento real L. Porm, a norma delimita um

comprimento mnimo de trespasse entre os elementos soldados:

Garantindo assim, que no haver uma rotao excessiva na ligao.

12.2 Ligao Excntrica por Corte

Considerando uma ligao soldada de um chapa em consolo, com uma carga

excntrica.

A fora F aplicada tem excentricidade em relao ao centro de gravidade da

rea de solda. Esse sistema pode ser reduzido a uma fora centrada F e um

momento aplicado . A tenso de cisalhamento provocada pela fora centrada F

em um ponto qualquer do cordo de solda

J a tenso cisalhante causada pelo momento calculada por:

Decompondo:

22

Onde o momento polar da rea de solda em relao ao centro de

gravidade.

12.3 Soldas com Esforos Combinados de Cisalhamento e Trao ou

Compresso

12.3.1 Soldas Longitudinais

Considerando uma solda entre a mesa e a alma de uma seo I, submetido a

um esforo cortante V e um momento fletor M, os diagramas dados por RESMAT:

Para soldas de entalhe, a largura b igual espessura da chapa da alma.

Para solda de filete, b a soma das gargantas dos dois cordes de solda.

A norma determina que esse tipo de ligao pode ser dimensionado

desconsiderando os efeitos das tenses normais, considerando apenas as tenses

de cisalhamento.

Entretanto, efeitos de cargas concentradas devem ser considerados. A tenso

vertical nas soldas de filete deve ser combinada vetorialmente com a tenso

horizontal:

Soldas Transversais

Em uma ligao entre uma viga e uma coluna, considerando um esforo

cortante V e um momento M.

O esforo cortante produz uma tenso cisalhante vertical. Como a mesa do

perfil no possui uma grande capacidade de suporte, consideramos apenas os

cordes de solda da alma:

J o momento fletor produz tenses normais , dadas por:

23

A tenso mxima aplicada na solda uma soma vetorial entre a tenso

vertical e a tenso horizontal:

13. COMBINAO DE SOLDAS COM CONECTORES

A rigidez do tipo de ligao utilizado influencia o trabalho conjunto de solda e

conectores.

Em construes novas, no possvel considerar que os parafusos estejam

trabalhando em conjunto com soldas, exceto parafusos em ligaes por corte.

Neste caso, com soldas longitudinais de filete, a contribuio dos parafusos deve

ser limitada a 50% da resistncia do grupo de parafusos em ligao por apoio.

Nas construes pr-existentes, nas quais feito um reforo por solda, os

rebites ou parafusos de alta resistncia em ligaes por atrito j existentes podem

ser considerados para resistir s solicitaes da carga permanente j atuando. As

solicitaes devidas aos novos carregamentos devem ser resistidas pelas soldas

de reforo que forem acrescentadas ligao.

EXEMPLOS

1) Uma chapa de ao 12 mm, sujeita trao axial de 40 kN, est ligada a uma

outra chapa 12 mm formando um perfil T, por meio de solda. Dimensionar a

solda usando eletrodo E60 e ao ASTM A36.

24

Fonte: PFEIL, 2009.

Soluo:

Admitindo carga varivel de utilizao, temos o seguinte esforo solicitante de

clculo:

Dimensionamento com solda de filete

Para filete de solda com valor mnimo de perna indicado na Tabela 4.2 (b = 5

mm), temos:

Fonte: PFEIL, 2009.

Metal da solda:

O que significa que o dimensionamento satisfaz com folga.

Dimensionamento com solda de entalhe de penetrao total

O que significa dizer que o dimensionamento satisfaz com muita folga.

25

2) Um perfil VS de 500 mm x 61 kg/m est solicitado em uma seo por um

momento M = 170 kNm e um esforo cortante V=200 kN (solicitaes de

carga varivel). A juno da mesa com a alma feita por solda de filete com

5,0 mm de perna. Verificar esta juno, sem considerar a existncia de

tenses na alma oriundas de efeitos locais, como, por exemplo, cargas

concentradas. Ao ASTM A36 (MR250); eletrodo E60.

Fonte: PFEIL, 2009.

Soluo:

A tenso de cisalhamento que atua na garganta da solda :

A tenso resistente de projeto referida garganta da solda :

- Metal da solda

Para a verificao do perfil, as tenses cisalhantes junto solda no so

determinantes, uma vez que so menores do que as tenses cisalhantes na altura

da linha neutra.

Quanto combinao de tenses normais e de cisalhamento na solda, de acordo

com a NBR8800, nas soldas de ligao de mesas e almas de perfis soldados, o

26

dimensionamento da solda pode ser feito com as tenses de cisalhamento sem

considerar as tenses normais de trao ou compresso, paralelas ao eixo da solda.

27

REFERNCIAS ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 8800: Projeto de estruturas de ao e de estruturas mistas de ao e concreto de edifcios. Rio de Janeiro, 2008. 237p. INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA. Ligaes soldadas. Rio de Janeiro. 37 slides color.

MARQUES, P. V. Soldagem: Fundamentos e Tecnologia, Belo Horizonte: Editora UFMG, 2007. PFEIL, Michle; PFEIL, Walter. Estruturas de ao: dimensionamento prtico. 8ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 357p.