Soldas em ângulo no plano de união da peça

1. Carregamento por força axial F x

Tensão de corte resultante

onde:

 

F x

força axial [N, libras].

 

A

área de garganta do grupo de solda [mm 2 , pol 2 ].

2. Carregamento por momento de dobra M

Tensão de corte no ponto investigado da solda

onde:

 

u

constante

   

- para cálculo em unidades métricas u = 1000

   

- para cálculo em unidades imperiais u = 12

 

M

momento de dobra [Nm, libras/pés]

 

r

vetor do raio do ponto de solda investigado relacionado ao centro de gravidade do grupo de solda [mm, pol]

 

J

momento polar de inércia do grupo de solda [mm 4 , pol 4 ]

3. Carregamento por força de dobra F Y

Em qualquer ponto de solda é originada uma tensão causada por força-a de corte F Y e momento de dobra M F . Seu tamanho determina a fórmula:

M F = F Y r F [Nmm, lb in]

onde::

 

F Y

força de corte de dobra [N, libras]

 

r F

braço da força de dobra relacionado ao centro de gravidade do grupo de solda [mm, pol].

Tensão de corte causada pela força de corte

onde:

 

F Y

força de corte de dobra [N, libras]

 

A

área de garganta do grupo de solda [mm 2 , pol 2 ].

Tensão de corte causada por momento de dobra

- componente x da tensão

- componente y da tensão

onde:

 

M F

momento de dobra [Nmm, libras/pol]

 

r Y

distância do ponto de solda investigado até o centro de gravidade do grupo de solda na direção do eixo y [mm, pol]

 

r X

distância do ponto de solda investigado ao centro de gravidade do grupo de solda na direção do eixo x [mm, pol]

 

J

momento polar de inércia do grupo de solda [mm 4 , pol 4 ]

Tensão de corte resultante no ponto de solda investigado

onde:

 

τ XM

componente x da tensão de corte causada pelo momento de dobra [MPa, psi]

 

τ Y

tensão de corte causada pela força de corte F Y ' [MPa, psi]

 

τ YM

componente y da tensão de corte causada pelo momento de dobra [MPa, psi]

4. Carregamento por força comum F

Em qualquer ponto de solda, uma força comum F provoca uma tensão adequada na tensão que deveria surgir pelo carregamento combinado do momento de dobra M F e o par de forças de corte F X ', F Y ' com ponto de ação no centro de gravidade do grupo de solda, que se aplica:

M F = F r F [Nmm, lb in]

F X' = F cos ϕ [N, lb]

F Y' = F sin ϕ [N, lb]

onde:

 

F

força atuante [N, libras]

 

r F

braço da força de dobra relacionado ao centro de gravidade do grupo de solda [mm, pol]

  ϕ

ângulo de direção da força atuante [°]

Tensão de corte causada pela força de corte F X'

Tensão de corte causada pela força de corte F Y'

onde:

 

A

área de garganta da solda [mm 2 , pol 2 ]

Tensão de corte causada por momento de dobra

- componente x da tensão

- componente y da tensão

onde:

 

M F

momento de dobra [Nmm, libras/pol]

 

r Y

distância do ponto de solda investigado até o centro de gravidade do grupo de solda na direção do eixo y [mm, pol]

 

r X

distância do ponto de solda investigado ao centro de gravidade do grupo de solda na direção do eixo x [mm, pol]

 

J

momento polar de inércia do grupo de solda [mm 4 , pol 4 ]

Tensão de corte resultante no ponto de solda investigado

onde:

 

τ X

tensão de corte causada pela força de corte F X' [MPa, psi]

 

τ XM

componente x da tensão de corte causada pelo momento de dobra [MPa, psi]

 

τ Y

tensão de corte causada pela força de corte F Y ' [MPa, psi]

 

τ YM

componente y da tensão de corte causada pelo momento de dobra [MPa, psi]

5. Cálculo de tensão comparativa σ S

A tensão comparativa é determinada a partir das tensões parciais calculadas de acordo com a fórmula:

enquanto para o componente x de tensão que atua no ponto investigado da solda, perpendicular à direção da solda, é aplicada a fórmula α X = α 3 . No caso oposto, α X = α 4 . O mesmo se aplica ao componente y da tensão que atua perpendicularmente à direção da solda, ou seja, α Y = α 3 ou α Y = α 4 .

onde:

 

τ X

tensão de corte causada pela força de corte F X' [MPa, psi]

 

τ XM

componente x da tensão de corte causada pelo momento de dobra [MPa, psi]

 

τ Y

tensão de corte causada pela força de corte F Y ' [MPa, psi]

 

τ YM

componente e da tensão de corte causada pelo momento de dobrado [MPa, psi]

 

α 3

fator de conversão da junta soldada para solda de extremidade em ângulo [-]

 

α 3

fator de conversão da junta soldada para solda de extremidade em ângulo [-]