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] |
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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 [-] |