Cálculos de tamaño de soldadura (Estándar norteamericano)

El software calcula el tamaño de soldadura y el tamaño de garganta de soldadura para todos los nodos de malla en la arista intersectante de la pieza terminada sobre la base del siguiente procedimiento.

1. Establezca el Sistema de coordenadas de junta de soldadura (WJC) local en cada nodo.
2. Determine el grosor del material base, t_b, como el grosor de vaciado de la pieza terminada.
3. Determine el área de soldadura, A_w, por longitud de unidad:

   
   

   • Soldaduras de un lado (SS): A_w = t_w, donde t_w es la garganta de soldadura
   • Soldaduras de dos lados (DS): A_w = 2 × t_w

4. Determine el módulo de sección de soldadura, S_w, por longitud de unidad:

   
   

   • Redondeos de soldadura - DS: S_w = t_w x t_b
   • Soldaduras de ranura DS: S_w = (4 / 3) × (t_w³ / t_b) – 2 × t_w² + t_w × t_b
   • Redondeo de soldadura o soldaduras de ranura: S_w = t_w² / 6

5. Calcule los componentes de fuerza y momento sobre la base del sistema WJC local para cada nodo en la arista intersectante de la pieza terminada. Para soldaduras DS, divida estas fuerzas en 2 (los cálculos son por longitud de unidad de la soldadura, no por longitud de unidad de la junta de soldadura).

   
   

   • F_s = Fuerza cortante a lo largo del eje U_s local.
   • F_w = Fuerza cortante a lo largo del eje U_w local.

   • F_j = Fuerza normal a lo largo del eje U_j local. Los valores F_j positivos indican que la cara superior del vaciado terminado está en compresión.

   • M_w = Momento flexor nodal alrededor del eje de soldadura local U_w. Los valores M_w positivos indican que la cara superior del vaciado terminado está en tracción.

6. Calcule la longitud nodal, L_n, para cada nodo como la suma de ½ la distancia a cada nodo adyacente.

   

7. Calcule los componentes de tensión por longitud de unidad sobre la base de la longitud nodal para cada nodo:

   
   

   • f_s = (F_s / L_n) / A_w
   • f_w = (F_w / L_n) / A_w
   • f_j = (F_j / L_n) / A_w + ((M_w / L_n) / S_w)

8. Calcule la tensión resultante por longitud de unidad en la soldadura, f_weld:

   
   

   • f_weld = sqrt ( f_s ² + f_w ² + f_j ²)

9. Resuelva la garganta de soldadura requerida, t_w, para cada nodo en la arista intersectante de la pieza terminada estableciendo f_soldadura = f_permitible, donde f_permitible es el límite cortante permitido para el electrodo.

   El límite cortante permitido para el material del electrodo se calcula como: Límite cortante / Factor de seguridad. Los proyectos de ingeniería que se rigen por códigos específicos deben cumplor los estándares mínimos y máximos estipulados.

10. Calcule el tamaño de la soldadura, s, en cada nodo en la arista intersectante de la pieza terminada:

    
    

    • Soldaduras de ranura DS o SS: s = t_w
    • Redondeos de soldadura SS o DS 45^°: s = sqrt(2) × t_w