AULA 10

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Estruturas de Aço
Aula 10: Ligações soldadas, detalhes dos projetos metálicos e
sistema de contraventamentos
Apresentação
Na nossa última aula, estudaremos o recurso de soldagem para o projeto das ligações em estruturas de aço.
Inicialmente, conheceremos os conceitos básicos de soldagem, principalmente por arco voltaico, o mais utilizado na
construção civil.
Na sequência, veremos a solda de �lete, sua geometria e o processo de determinação da resistência em projeto. Depois,
será a vez da solda de entalhe, com penetração parcial e total. Finalizaremos com a apresentação da simbologia grá�ca
de indicação em projeto.
Objetivos
De�nir os conceitos básicos da soldagem;
Calcular a resistência da solda de �lete e da solda de entalhe;
Descrever a simbologia de projeto da solda.
Soldagem
A soldagem é um recurso muito utilizado nas ligações de peças estruturais de aço.
São vários os tipos de solda e os mais utilizados são:
As mais comumente utilizadas são as de �lete e as de entalhe de
penetração parcial e total.
A ligação por solda é obtida por coalescência do material, por meio da fusão das partes adjacentes. Para que se promova a
fusão dos materiais, o processo de soldagem necessita de energia que, dependendo do processo escolhido, pode ser de
origem elétrica, química, óptica ou mecânica.
Na construção civil, o processo de energia elétrica é o mais utilizado e usa o calor produzido por um arco voltaico formado
entre o aço e o eletrodo metálico, que é consumido no processo de deposição de material.
O eletrodo utilizado é revestido por uma camada protetora
para evitar a presença de impurezas na solda.
As soldas de arco voltaico utilizam eletrodos formados por
varas de aço carbono ou aço de baixa liga.
Os eletrodos com revestimento são especi�cados por expressões do tipo E70XY, onde:
• E = eletrodo 70 = resistência à ruptura fw da solda em ksi ;
• X = número que se refere à posição de soldagem satisfatória; 
• (1 - qualquer posição; 2 - somente posição horizontal); 
• Y = número que indica tipo de corrente e de revestimento do eletrodo.
Saiba mais
Os principais tipos de eletrodos empregados na indústria são:
E60 = f = 415 Mpa
E70 = f = 485 MPa
w
w
 Fonte: Shutterstock
Soldas de �lete
Além de ser a mais utilizada, a solda de �lete é econômica já, que não necessita de tratamento prévio do material, como
recortes e chanfros, bastando conduzir o depósito do material, criando o chamado cordão.
A resistência da solda de �lete é de�nida por sua área efetiva. Para se calcular essa área efetiva, algumas de�nições
geométricas precisam ser compreendidas:
1
Face de fusão
medida na superfície do metal, base onde ocorre a fusão
com o metal da solda.
2
Raiz da solda
linha comum às duas face de fusão.
3
Perna do �lete
medida na face de fusão, é o menor lado do maior triângulo
que pode ser inscrito na seção da solda.
4
Garganta efetiva da solda
é a distância medida na seção da solda, da raiz até o lado
externo do triângulo inscrito na seção da solda (altura do
triângulo).
A �gura abaixo mostra duas situações:
1) Solda de �lete com pernas iguais.
2) Solda com pernas diferentes.
Repare que, nas duas situações, a garganta efetiva é medida considerando como seção o triângulo inscrito e não a seção
original da solda. A perna é identi�cada por b e a garganta efetiva por t. a face do triângulo inscrito é considerada como a face
teórica da solda.
 Fonte: WALTER, 2009.
Finalmente, a área efetiva pode ser obtida pelo produto da garganta efetiva (t) pelo comprimento do cordão.
Portanto, para efeito de projeto, a seção do cordão é considerada
como sendo o triângulo inscrito na seção do cordão.
Os �letes são identi�cados pela dimensão das pernas (b).
 Exemplo 
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Exemplo
Um �lete de 8mm representa um �lete com duas pernas iguais a 8 mm (b=8mm). Já um �lete de 6mm x 10mm
representa um caso onde uma perna possui 6 e a outra 10mm (b1=6mm e b2=10mm).
Considerando o caso de um cordão com duas pernas iguais (b) e comprimento l, a área efetiva do cordão seria:
tl=0,7 bl
No caso de um cordão com pernas b1 e b2 e comprimento l, a área efetiva do cordão seria:
Para efeito da resistência da solda, deve-se raciocinar com a transferência de esforços entre as chapas por
cisalhamento no plano da garganta da solda.
Pela NBR 8800:2008, a resistência de cálculo da solda de �lete pode ser obtida através da expressão:
R = A (0,60 f ) / γ
Onde:
A = área efetiva;
f = tensão resistente do metal da solda;
γ = 1,35 para combinações normais, especiais ou de construção.
Dimensões nominais mínimas de soldagem
Espessura da chapa mais fina Perna do filete bmin(mm)
Menor ou igual a 6,35mm 3
Acima de 6,35 até 12,5mm 5
Acima de 12,5mm até 19mm 6
Acima de 19mm 8
d w w w2
w
w
w2
 Fonte: Shutterstock
Solda de entalhe
Como, em geral, as soldas de entalhe são projetadas como penetração total, utiliza-se, no projeto, a seção do metal-base de
menor espessura.
Nos casos em que o projeto prevê solda de penetração parcial, com chanfro em bisel, a espessura efetiva t deve ser admitida
como:
ângulo da raiz do entalhe �ca entre 45 e 60 graus - igual à profundidade y do entalhe, subtraindo-se 3mm;
ângulos superiores a 60 graus em chanfros V ou bisel - a espessura efetiva deve ser adotada com valor igual à profundidade
do entalhe
chanfros J ou em U - a espessura efetiva deve ser adotada com valor igual à profundidade do chanfro.
 Resistência das soldas de entalhe 
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Resistência das soldas de entalhe
A resistência de cálculo de uma ligação por solda de entalhe de penetração total deve ser determinada por meio de sua
área AMB (área do metal base), que é calculada pelo produto do comprimento da solda pela menor espessura entre as
peças envolvidas.
R =A /γ
Já para a solda de entalhe com penetração parcial, a resistência deve ser avaliada tanto na solda como no metal base.
Deve ser adotado o menor dos dois valores.
Para se determinar a resistência da solda, deve-se calcular a área efetiva da solda por meio do produto entre a
espessura efetiva (te) e o comprimento (l).
A =t l
A resistência de cálculo é obtida pela expressão:
R =0,60 
A resistência de cálculo do metal base é determinada pela expressão:
A = área efetiva;
f = tensão resistente do metal da solda;
f = tensão resistente do metal base;
γ = 1,25 para combinações normais, especiais ou de construção.
d MB y a1
W e
d
w
w
y
a1
Simbologia da solda
Para facilitar a representação da solda nos desenhos de projeto, adotou-se a simbologia convencional especi�cada pela AWS
(American Welding Society).
Veja:
 Fonte: Walter, 2009.
 Fonte: Walter, 2009.
 Fonte: Walter, 2009.
A representação grá�ca da solda é suportada por uma seta
composta por dois segmentos, a linha de seta e a linha de
referência.
A linha de seta aponta para a localização da solda e a linha
de referência, um segmento horizontal, suporta as
especi�cações da solda.
Um símbolo pode ser aplicado acima ou abaixo da linha de referência e, de acordo com a posição de aplicação, terá signi�cado
diferente .
Símbolo aplicado abaixo
da linha de referência
Indica que o procedimento de
soldagem será realizado no lado
indicado pela linha de seta.
Símbolo aplicado acima
da linha de referência
Indica que o procedimento de
soldagem deverá ser realizado no
lado oposto da linha de seta.
Nos casos em que a solda for aplicada nos dois lados da peça, o símbolo que especi�ca o procedimento de soldagem deve ser
aplicado acima e abaixo da linha de referência.
Símbolo aplicado acima
e abaixo da linha de
referência
Casos em que a solda for
aplicada nos dois lados da peça.
A linha de seta pode ser contínua ou quebrada (ziguezague).
Símbolo aplicado acima
e abaixo da linha de
referência
Casos em que a solda for
aplicada nos dois lados da peça.
A extremidade livre da linha de referência pode apresentar um símbolo semelhante a uma letra v deitada, conhecido como
cauda, e serve para indicar informações de normas, procedimentose especi�cações.
A cauda só é utilizada caso haja a necessidade de especi�cações adicionais.
A solda de tampão é representada por um retângulo colocado acima ou abaixo da linha de referência.
O retângulo pode conter algarismos, indicando a medida do enchimento em milímetros. A omissão da medida indica que o
enchimento é total.
As juntas com chanfro, dependendo da forma, são representadas pelos símbolos V ou X, U ou duplo U, J ou duplo J,
posicionados na linha de referência.
O quadro abaixo apresenta vários tipos de juntas com chanfro e as respectivas representações grá�cas.
 Atividade
1. Uma chapa de aço 12mm, sujeita à tração axial de 40 kN, está ligada a uma outra chapa 12mm formando um per�l T, por
meio de solda.
Dimensionar a solda usando eletrodo E60 e aço ASTM A36:
Uma chapa de aço 12mm, sujeita à tração axial de 40 kN, está ligada a uma outra chapa 12 mm, formando um per�l T, por meio
de solda.
Dimensionar a solda usando eletrodo E60 e aço ASTM A36:
Referências
CHAMBERLAIN, Zacharias. Projeto e Cálculo de Estruturas de Aço. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013.
PFEIL, Walter. Estruturas de Aço: dimensionamento prático. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
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