Acero de construcción

DUREZA BRINNELL

HB

Aplicaciones

St 37 105 En construcciones metálicas, no son mecanizadas. Soldables

St 34 96 Cementable. Soldable. Son de gran tenacidad. Pernos, palancas acodadas, pasadores.

St 42 125 Cementable. Difícil de soldar. Piezas sometidas a choques o esfuerzos alternos: bielas, cigüeñales,

St 50 150 No cementable. Para piezas muy fatigadas; como ejes, cigüeñales, engranajes sin templar poco cargados.

St 60 180 Admite temple. Pasadores, chavetas, piñones, husillos.

Aceros de construcción y su HB

Acero ASTM Resistencia última

Su MPa

Resistencia de fluencia Sy

A36 - Perfiles, placas y barras de acero al carbono 400 248A242 - Perfiles, placas y barras de baja aleación y alta resistencia ≤ 3/4 de pulg. de espesor ≤ 3/4 a 1.5 pulg. de espesor ≤1.5 a 4 pulg. de espesor A 500 - Tubería estructural formada en fríoRedonda, grado A Redonda, grado B Redonda, grado C Perfilada, grado A Perfilada,grado B Perfilada, grado C A572 - grado 65 552 448A514 - Placa de acero aleado templado y enfriado de alta resistencia a la fluencia ≤ 2.5 pulg. espesor 758 690

Propiedades de aceros estructurales

483462434

345317290

310400427310400427

228290317269

317345

Para aceros ASTM Sy =0,5*SuEjemplo: Determinar el esfuerzo de fluencia del acero A36 si Su= 400N/mm2 Sy=0,5*400 Sy=200 N/mm2El esfuerzo admisible, se determina a partir de la siguiente relación:

Considerando el factor 0,6 se tiene:

Tipo de Electrodo

Resistencia Última (Su)

Resistencia de Fluencia (Sy)

Esfuerzo Cortante

Metales típicos unidos

E60xx 427 345 128 A36, A500

E70xx 482 393 144,6 A242, A441

E80xx 551 462 165,3 A572,Grado 65

E90xx 620 531 186 -------

E100xx 689 600 206,7 -------

E110xx 758 227,4 A514

E120xx 827 737 248 -------

Propiedades de electrodos para soldar aceros

Procesos recomendados para la soldadura de metales y aleaciones

R= Recomendado S=Satisfactorio NR=No recomendadoN.A= No aplicable

SOLDADURA EN VDos planchas de acero ASTM A36 se van a unir por soldadura en V. Se conoce el espesor que es de 5 mm. y el ancho de la plancha de 40 mm. El electrodo utilizado es del tipo E60. Hallar F

F

F

F F

F F

Presentación de las planchas soldadas

La longitud neta de cordón soldado= L - 2eL= 40 mm

V

1.Por definición

Esfuerzo permisible N/mm2

F Carga en N

As Area soldada en mm2

fs Factor de seguridad

As= (L-2*e)*e

F= 0,6*Sy*(L- 2*e)*e/ fs

2.Area soldada es:

3.Esfuerzo permisible

4. De la fórmula de esfuerzo se tiene:

F = 0,6*345*(40- 2*5)*5 F=31050N

5. De tabla para E60 Sy =345 MPa

F= 0,6*Sy*(L- 2*e)*e/ fs

Reemplazando valores se tiene:

Factor de conversión de la junta soldada

Tabla de valores recomendados para determinados tipos de soldadura

Determinar la carga máxima que podrá soportar la unión soldada mostrada. Las planchas son de acero AISI 1040 y el electrodo es E60

Ejemplo de aplicación 2

F

F

Presentación de la unión soldada

F

F

F

F

a Espesor del cordón de soldadura:

a= e*cos 45º

LLn = (L-2*a)

Longitud neta soldada

Aciz = (L – 2*a)*a

Solución:1.Por definición

Luego:

También:

α

Reemplazando en α:F=86,25*2(80 - 2*10cos45º)*10cos45ºF= 60330,75 N = 60,33 KN

Los valores α1 y α2 deben valer lo mínimo para Fillet Weld

Ejemplo 3.Para el mismo ejemplo propuesto, ¿Cuál es el espesor mínimo del cordón a considerar para que soporte una carga de 50 KN?Solución:

1. Por definición:Aciz = (L – 2*a)*a

2. Reemplazando valores en el paso 1:

3.Efectuando y simplificando:

Rpta.

Ejemplo 4. Dos planchas de acero A3 tal como se muestra en la figura se van a unir por soldadura en V. El electrodo empleado es E60XX. El momento flector que se aplicará es 130 N-m. Determine si soportará o no dicho momento flector.

200

5

Mf

Mf

200 N-m200 N-m

1. Determinando el módulo de resistencia:

2. Determinando el esfuerzo permisible :

3. Para el electrodo E60XX se tiene Sy=345 MPa

4. De los pasos 2 y 3 se tiene que la unión soportará el momento flector de 130 N-m, luego:

TABLA DE CONVERSIONES