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Projeto de Máquinas - Uma Abordagem Integrada - 4ª Ed. 2013

Exercícios resolvidos: Projeto de Máquinas - Uma Abordagem Integrada - 4ª Ed. 2013

Robert NortonIBSN: 9788582600221

Elaborado por professores e especialistas

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Exercício

Uma solda de topo em arco submerso com uma junta de penetração completa (JPC) foi feita em duas seções de uma chapa de aço ASTM A36 laminado a quente. A chapa tem 10 in de largura por 1/2 in de espessura e um eletrodo E70 foi utilizado. Qual é a carga de tração que a solda pode suportar sem que o metal-base ou o cordão escoem?

Passo 1 de 4keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Observe as imagens:

Imagem 1

Imagem 290

Dados: A solda de topo é estaticamente carregada em tração transversalmente a chapa soldada de espessura t=0,5 polegada, distribuindo uniformemente o carregamento ao longo da solda (largura da chapa que é de L=10 polegadas). A resistência do aço ASTM A36 é de Sy=36 kpsi (Tabela 16-3).

Imagem 289

Hipóteses: Considere-se a resistência do material da solda com valor similar ao do material-base com cordão no comprimento total da solda (de 10 polegadas). O cordão é carregado diretamente e falhará em cisalhamento ao longo do plano a 45° (graus) em sua garganta.

Passo 2 de 4keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A Tabela 16-3 fornece a resistência última do material das chapas como Sut= 58 a 80 kpsi e Sy=36 kpsi. Selecionando-se um eletrodo com aproximadamente a mesma resistência, ou seja, E70 com 70 kpsi, de resistência à tração.

Determinando-se a resistência escoamento, σe, baseado em 75% do valor último do eletrodo Exx, para este eletrodo usando a equação a.

(a)

Determinando-se a área em tração, A, do cordão inteiro de solda, considerando L=10in e t=0,5in. (para JPC a área da garganta é igual à menor seção transversal da união).

(b)

Passo 3 de 4keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Calculando-se a tensão de cisalhamento

(c)

Esta é a carga máxima que o material suporta em tração sem escoar para uma junta de topo completa JPC.

Passo 4 de 4keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A recomendação mínima do tamanho do cordão indica que uma peça com espessura de 0,5 polegada exige, ao menos, um cordão com perna de 3/16” (polegadas), de largura que deve ser observada como dimensão da perna para 0,187 polegada nesta solda de topo.

Depoimentos de estudantes que já assinaram o Exercícios Resolvidos

Nathalia Nascimento fez um comentárioCEFET/RJ • Engenharia
Foi um apoio àquelas aulas que não acabam totalmente com as dúvidas ou mesmo naquele momento de aprender o conteúdo sozinha. Além disso, dispensou a necessidade de um orientador e por isso, permitiu que eu estudasse em qualquer local e hora.
Valdivam Cardozo fez um comentárioUFRB • Engenharia
Tive uma sensação maior de autonomia nos estudos, as vezes era frustante não conseguir resolver uma determinada questão e nem sempre os professores corrigem as listas que passam.