O fator de segurança mínimo necessário da junta soldada durante o carregamento estático n s representa um coeficiente de tensão permitida e o limite de escoamento do material da junta n S = S Y / σ Al ou n S = S Y / τ Al .
A segurança necessária da junta soldada é afetada pelo método e a qualidade do projeto da solda (forma e usinagem da superfície da solda, reforço, homogeneidade, penetrações da solda e assim por diante), pelas condições de funcionamento, os requisitos de confiabilidade da junta e a possível ameaça à vida humana em caso de ruptura. Muitos outros efeitos devem ser considerados ao definir seu valor.
Os procedimentos de cálculo não consideram o aparecimento repentino de fraturas por fragilização e alterações dos valores mecânicos do material devido à temperatura ou aos efeitos da tensão residual. Apenas a tensão nominal é definida pelo cálculo em uma certa seção para carregamento determinado. As concentrações de tensão e as tensões internas não são consideradas. Considere todos esses fatos ao definir a segurança mínima necessária da junta.
O método de cálculo empregado também deve ser considerado ao especifica o fator de segurança. Os dois métodos de cálculo de soldas carregados estatisticamente resolvem o problema da segurança da solda de um modo diferente.
Procedimento de cálculo padrão
O carregamento de solda suportado é comparado diretamente com a tensão calculada (normal, de corte ou resultante) para saber se a solda está correta. Essa comparação é executada de acordo com o tipo e o projeto da solda e o modo de carregamento. É óbvio que a segurança necessária da solda depende do tipo e da direção da tensão que aparece na junta soldada. Também é necessário especificar diferentes fatores de segurança para diferentes tipos, formas e projetos de solda, bem como para várias combinações de carga. A seguir é exibida uma tabela com os valores recomendados do fator de segurança para os diferentes tipos de soldas.
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Tipo de solda, carregamento |
n S |
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Soldas de topo com carregamento de tração |
1.6 ... 2.2 |
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Soldas de topo com carregamento de dobra |
1.5 ... 2.0 |
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Soldas de topo com carregamento de corte |
2.0 ... 3.0 |
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Soldas de topo com carregamento |
1.4 ... 2.7 |
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Soldas em ângulo no plano de união da peça |
2.0 ... 3.0 |
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Soldas em ângulo com carga espacial |
1.4 ... 2.7 |
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Soldas em tampões e de ranhura |
2.0 ... 3.0 |
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Soldas de tampões (resistentes) com carga de corte |
1.6 ... 2.2 |
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Soldas de tampões (resistentes) com carga de separação |
2.5 ... 3.3 |
Método de tensões comparativas
Compara o carregamento de solda suportado com a tensão comparativa auxiliar. Essa tensão comparativa é obtida a parti das tensões parciais calculadas por meio de fatores de conversão da junta soldada. O efeito dos diferentes tipos de tensões que aparecem na junta soldada, para segurança da junta soldada, são considerados no fator de segurança. Só será necessário um fator de segurança comum para qualquer tipo, forma e projeto de solda, e uma combinação arbitrária de carregamento. O valor mínimo recomendado do fator de segurança está na faixa n S =<1,25...2>.