1. Procedimento de cálculo padrão
Verificações da resistência das juntas por comparação direta da tensão normal, de corte ou reduzida calculada com a tensão suportada usando um procedimento de cálculo padrão. Com uma visão do tipo da junta soldada, projeto e a carga (isto é, com relação à tensão atuante), a verificação da resistência pode ser medida de acordo com as seguintes fórmulas:
σ ≤ σ Al , τ≤τ Al , σ R ≤σ Al
onde as fórmulas para carga suportada da junta soldada são (com relação à segurança necessária):
s Al = S Y / n s ou t Al = S Y / n s .
O tamanho da tensão suportada e, em consequência, a segurança mínima necessária da junta, depende do tipo de tensão atuante. Por exemplo, o tipo, o projeto e a carga da junta soldada.
Este método é destinado a usuários experientes que possam estimar corretamente (de acordo com o tipo, o projeto e a carga de solda) o tamanho mínimo necessário do fator de segurança da junta soldada.
2. Método de tensões comparativas
A tensão suportada é comparada com a tensão comparativa auxiliar, que é determinada a partir das tensões parciais calculadas usando os fatores de conversão da junta soldada quando a verificação de resistência é executada com esse método. A verificação da resistência pode ser descrita pela fórmula s S ≤ s Al , na qual a carga permitida para a junta soldada é s Al = S Y / n s .
Ao utilizar fatores de conversão empíricos, os efeitos dos diferentes tipos de tensão na segurança da junta soldada são incluídos na tensão comparativa calculada. É possível trabalhar com somente um valor do fator de segurança, independentemente do tipo, projeto e carga da junta soldada selecionada. O valor mínimo recomendado do fator de segurança para o método de tensões comparativas está no intervalo n S =< 1,25...2>.
Esse método é destinado a usuários menos experientes.
Parâmetros de cálculo de juntas soldadas
1. Comprimento da solda total versus comprimento da garganta (ativa)
O tamanho da área da garganta da solda tem um efeito considerável na resistência da junta soldada. Geralmente, esse valor é um múltiplo do comprimento e da altura (espessura) da solda. Para obter uma possível redução da área no início e no fim da solda em cálculos mais precisos, é melhor utilizar apenas a peça da solda para o comprimento da garganta que tenha a área fornecida.
O comprimento da garganta da solda é determinado usando a fórmula L' = L - 2s para soldas de topo ou a fórmula L' = L - 2a para soldas em ângulo,
onde:
|
s |
espessura menor de peças soldadas. |
|
|
a |
altura de solda em ângulo. |
O tamanho recomendado do comprimento de garganta (ativa) da solda em ângulo está na faixa de L' = <3a...35a>.
O alternador não tem efeito nas soldas periféricas em que o comprimento de solda da garganta sempre coincide com o comprimento total da solda.
2. A espessura do flange e da rede é ignorada
A espessura do flange e da rede pode ser ignorada nos cálculos de vigas com seção em T ou em I, conectadas com soldas em ângulo. Para seções padrão, a relação da espessura do flange ou da rede e a largura da viga são pequenos e, por esse motivo, o cálculo é o suficientemente preciso se a espessura for ignorada.
É recomendado desativar essa opção de cálculo para os cálculos precisos ou para seções especiais (com espessuras grandes do flange ou da rede).
3. A distribuição da tensão de corte é considerada
Para vigas soldadas por solda em ângulo e carregadas com força de corte e para cálculos mais precisos, é recomendado utilizar a teoria de distribuição de força de corte na seção carregada e considerar só as soldas que suportam a força de corte dentro do cálculo. Segundo essa teoria, a força de corte é suportada somente por soldas paralelas com a direção de tensão. A tensão de corte é calculada usando a fórmula t = F Y / A s , onde:
|
F y |
força de corte. |
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A s |
garganta reduzida do grupo de soldas. |
4. Apenas os valores positivos de tensão do momento de vergadura são considerados
Para vigas soldadas por soldas em ângulo e carregadas com momento de vergadura, a tensão normal é originada na solda. A seguir é exibida uma imagem do diagrama de tensões.
A tensão máxima é originada nos pontos externos do grupo de solda: os lugares mais distantes do eixo neutro. Para soldas, simétricas ao longo do eixo neutro, o tamanho dessas tensões é idêntico. Por sua vez, nas soldas não simétricas, a tensão da pressão pode ser maior. Normalmente, o programa testa um valor maior desses picos durante a verificação de resistência, independentemente da direção da tensão que, nesse caso, é uma tensão de pressão.
Quando a capacidade de carga da junta soldada é considerada, a tensão de tração tem significância substancialmente maior para essa viga soldada. Esse alternador exclui a verificação da tensão de pressão e permite apenas uma verificação do valor máximo de tensão de tração, mesmo se a tensão de pressão for maior na solda.
Esse alternador pode ser utilizado unicamente no cálculo estático, já que não há nenhuma diferença entre o valor positivo e negativo para o cálculo da fadiga, e este sempre está controlado pelas tensões máximas da solda.