Problema modelo 20-2.Diseñe una mensula parecida a la figura “a”, pero fije la mensula a la columna con soldadura. La mensula tiene 6,00 pulgadas de altura y de acero ASTM A36, de ½ pulgada de espesor. Tambien, la columna es de acero A36, y tiene 8,00 pulgadas de ancho. Solucion Paso 1. La geometria propuesta es una decision de diseño, y podra estar sujeta a posteriores iteraciones para llegar a un diseño optimo. Como primera alternativa, use el cordon en forma de C, mostrado en la figura “a”. Paso 2. La soldadura sera sometida a cortante vertical directo y a la torsion causada por la carga de 3500 lb sobre la mensula. Paso 3. Para calcular las fuerzas sobre la soldadura, se deben conocer los factores geometricos Aw y Jw. Tambien se debe calcular el lugar del centoride del cordon (ver figura b). emplee el caso 5 de la figura 20-8. Aw = 2b + d = 2(4) + 6 = 14 pulgadas Jw 2b d 12 3 b2 b d 2b d x b2 2b d 2 14 12 16 14 3 16 10 14 2 114,4 pu lg 3 1,14 pu lg UNIDAD V. UNIONES SOLDADAS. PROF. ROGER MEDINA. LAPSO 2008 Página 1/8 para después volver a combinar todos esos componentes y calcular la fuerza resultante: UNIDAD V. LAPSO 2008 Página 2/8 .El momento de torsión causa una fuerza sobre la soldadura. UNIONES SOLDADAS. En este caso. que es perpendicular a una línea radial desde el centroide de la figura del cordón hasta el punto de interés. ROGER MEDINA. PROF. el extremo del cordón superior a la derecha sostiene la máxima fuerza. Lo más conveniente es descomponer la fuerza en componentes horizontal y vertical. La combinación vectorial de las fuerzas sobre la soldadura se muestra en la figura 20-9(c). Al seleccionar electrodos E60 para soldar. Entonces. UNIDAD V. PROF. la longitud necesaria del lado es w 1560 lb / pu lg 9600 lb / pu lg por pu lg de lado 0. observe que la fuerza admisible por pulgada de lado es de 9600 lb/pulg (tabla 20-3). Entonces. ROGER MEDINA. Debe especificarse este tamaño. UNIONES SOLDADAS. Paso 5. para una placa de ½ pulgada es de 3/16 (0.163 pu lg En la tabla 20-4 se indica que el tamaño del cordón mínimo. LAPSO 2008 Página 3/8 . la fuerza máxima es de 1560 lb/pulg.Paso 4.188) de pulgada. UNIONES SOLDADAS. LAPSO 2008 Página 4/8 . ROGER MEDINA. PROF.UNIDAD V. La carga de 2500 lb es carga fija. Todas las partes del conjunto son de acero estructural ASTM A36. con respecto a esfuerzos en las soldaduras. UNIDAD V. PROF. ROGER MEDINA.Problema modelo 20-4 Evalúe el diseño de la figura 20-11. LAPSO 2008 Página 5/8 . UNIONES SOLDADAS. soldadas con electrodos E60. ROGER MEDINA. UNIONES SOLDADAS.El chaflan de ¼ de pulgada especificado en la figura 20-11 es satisfactorio. UNIDAD V. LAPSO 2008 Página 6/8 . PROF. UNIONES SOLDADAS. ROGER MEDINA.Figura 20-8. Factores geometricos para el analisis de soldadura UNIDAD V. PROF. LAPSO 2008 Página 7/8 . LAPSO 2008 Página 8/8 . PROF. UNIONES SOLDADAS.Formulas for welded connections types 1-3. Dimensions Bending Torsion of weld Aw Aw Aw 2b 2d 2b 2d d SW SW SW bd bd d 2 /3 d 2 /3 (d 2 / 4) (b JW 6 b3 JW JW d )3 3bd 2 6 d3 (d 3 / 4) UNIDAD V. ROGER MEDINA. Dimensions Bending Torsion of weld Aw d SW d 2 / 6 M Pa Aw 2d SW Aw d 2 /3 SW 2b JW d 3 / 12 T Pa c d /2 b (3b 2 JW bd d 2) 6 b3 JW 3bd 2 6 Formulas for welded connections types 4-6. Dimensions Bending Torsion of weld Aw b d 2 x b 2(b 2) y d2 2(b 2) Aw x d 2b b bd d2 /6 (b JW JW (2b d )4 12(b d )3 12 6b 2d 2 d) b 2 (b (2b d )2 d) d b 2d d b SW 2 2b Aw y 4bd d 2 6 d 2 ( 4b d ) At bottom : SW 6(2b d ) At top : SW At top : SW 2 2d d2 2bd At bottom : SW 3 (b JW 2d )3 12 d 2 (b d )2 (b 2d ) d 2 ( 2b d ) 3(b d ) Formulas for welded connections types 7-9.