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Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 1 SOCIEDAD AMERICANA DE SOLDADURA MANUAL DE DISEÑO PARA CALCULAR EL TAMAÑO DE SOLDADURAS DE FILETES Material preparado por: Ing. William Mendoza C.I.V:202734, CAWI: 98080574 Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 2 PREFACIO El diseño de una conexión soldada es por lo general la primera operación en la construcción de un producto soldado. La optimización del diseño para la fabricacion inicial y la ejecucion del ciclo de vida del componente es un reto para el diseñador. Las soldaduras de filetes son los diseños de juntas más comunes en la fabricación de muchos productos soldados. El uso de soldaduras de filetes simplifica el esfuerzo en la preparacion del material y aumenta la oportunidad para usar la automatización en la operación de la soldadura. Los diseños tradicionales se basan en el tamaño de las soldaduras sobre las cargas unitarias permisibles que se esperan que la soldadura experimente en las aplicaciones deseadas. Para secciones de diferentes espesores, el tamaño mínimo del filete puede regirse por el miembro más grueso. Mientras este alcance es conservador, los tamaños de las soldaduras no pueden ser el óptimo. Como el volumen de la soldadura es severamente impactado por el tamaño de la soldadura, cada incremento de la longitud del cateto (leg) especificado tiene un efecto dramático en la cantidad de soldadura requerido. Un sistema alternativo para calcular los tamaños de soldaduras de filetes fue presentado por dos descubridores. La selección del tamaño de soldadura de filete apropiado es esencial para el desarrollo satisfactorio de muchos elementos soldados en servicio hoy en día. Las soldaduras de filetes son usadas virtualmente en todas las industrias, y cuando son diseñadas de manera apropiada, suministran conexiones efectivas y eficientes. Un alcance alterno para la filosofía del diseño más tradicional es la base de este manual, y busca suministrar un método para la determinación del tamaño de soldadura óptimo. Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 3 TABLA DE CONTENIDOS Prefacio…………………………………………………………………………………………………………………ii 1.0 Introduccion…………………………………………………………………………………………………….5 2.0 Ejecucion del criterio……………………………………………………………………………………….5 3.0 Ejecucion de los tamaños de las soldaduras de filetes………………………………………8 4.0 Tablas de tamaños de soldaduras de filetes……………………………………………………..8 5.0 Suposiciones……………………………………………………………………………………………………9 6.0 Referencias…………………………………………………………………………………………………….10 Apendice A…………………………………………………………………………………………………………12 Parte I – Acero………………………………………………………………………………………………13 Miembro intercostal Acero de Resistencia Ordinaria……………………………………………………12 Acero de Alta Resistencia…………………………………………………………….12 Acero Templado y Revenido (HY80)……………………………………………12 Parte II – Aceros Inoxidables Austeníticos……………………………………………………..16 Miembro Intercostal Acero Inoxidable Austenítico…………………………………………………………16 Acero de Resistencia Ordinaria……………………………………………………..15 Acero de Alta Resistencia…………………………………………………………….16 Acero Templado y Revenido (HY80)…………………………………………….16 Parte III – Aleaciones de Aluminio………………………………………………………………..18 Miembro Intercostal Aleaciones de Aluminio 5052…………………………………………………19,20 Aleaciones de Aluminio 5083…………………………………………….20, 21,20 Aleaciones de Aluminio 5086…………………………………………………22,23 Aleaciones de Aluminio 5454…………………………………………………24.25 Aleaciones de Aluminio 5456……………………………………………25, 26,27 LISTA DE TABLAS Tabla 1. Valores de Resistencia del Material Base…………………………………………………….11 2. Valores de Resistencia del Material de Relleno………………………………………….11 3. (Cont.) Valores de Resistencia del Material de Relleno………………………………12 PARTE I – ACERO…………………………………………………………………………………………………13 A1, A2, A3………………………………………………………………………………………………………………13 A4, A5, A6……………………………………………………………………………………………………………14 A7, A8, A9…………………………………………………………………………………………………………….15 A10, A11, A12………………………………………………………………………………………………………16 A13……………………………………………………………………………………………………………………..17 PARTE II - ACERO INOXIDABLE………………………………………………………………………………..17 A14, A15………………………………………………………………………………………………………………17 Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 4 A16, A17, A18………………………………………………………………………………………………………18 PARTE III ALUMINIO…………………………………………………………………………………………….19 A19, A20, A21………………………………………………………………………………………………………19 A22, A23, A24………………………………………………………………………………………………………20 A25, A26, A27………………………………………………………………………………………………………21 A28, A29, A30………………………………………………………………………………………………………22 A31, A32, A33………………………………………………………………………………………………………23 A34, A35, A36………………………………………………………………………………………………………24 A36, A38, A39………………………………………………………………………………………………………25 A40, A41, A42………………………………………………………………………………………………………26 A43……………………………………………………………………………………………………………………..27 LISTA DE FIGURAS Figuras: 1. Fórmulas para cargas longitudinales……………………………………………………………..6 2. Junta Soldada con Filete Doble con Carga en Corte longitudinal………………….7 3. Junta Soldada con Filete Doble con Carga en Corte Transversal……………………7 4. Formulas para cargas transversales……………………………………………………………….7 Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 5 1.0 INTRODUCCIÓN La selección del tamaño de soldadura de filete apropiado es esencial para el desarrollo satisfactorio de muchos elementos soldados en servicio hoy en día. Las soldaduras de filetes son usadas virtualmente en todas las industrias, y cuando son diseñadas de manera apropiada, suministran conexiones efectivas y eficientes. Los diseños tradicionales se basan en el tamaño de las soldaduras sobre las cargas unitarias permisibles que se esperan que la soldadura experimente en las aplicaciones deseadas. Para secciones de diferentes espesores, el tamaño mínimo del filete puede regirse por el miembro más grueso. Mientras este alcance es conservador, los tamaños de las soldaduras no pueden ser el óptimo. Como el volumen de la soldadura es severamente impactado por el tamaño de la soldadura, cada incremento de la longitud del cateto (leg) especificado tiene un efecto dramático en la cantidad de soldadura requerido. Las soldaduras mas grandes que necesariamente aumentarán la cantidad de material de soldadura, reduce la velocidad de la soldadura, y aumenta los efectos de la distorsión resultante. Todo esto tendrá un efecto negativo en la economía del trabajo y la productividad total de la operación. Similarmente, las soldaduras de filete demasiado pequeñas no suministrarán el desempeño necesario para el elemento soldado y la mayoría probablemente darán por resultado en reparaciones del trabajo requerido. Un sistema alternativo para calcular los tamaños de soldaduras de filetes fue presentado por dos descubridores hasta la referencia 3. Este alcance es la base de este manual, y busca suministrar un método para determinar el tamaño óptimo de la soldadura de filete. Este documento no es un estándar. 2.0 EJECUCIÓN DEL CRITERIO Como la resistencia y la ductilidad de las juntas soldadas con soldaduras de filetes varían como unafuncion de la dirección de la carga, las ecuaciones de diseño pueden ser desarrolladas tanto para cargas de corte transversal y corte longitudinal. Tambien es fundamentalmente importante que las ecuaciones sean aplicables para un amplio rango de materiales base y materiales de relleno. Es común para todas las soldaduras de filetes que tengan una combinación de corte longitudinal, Figura 1, y corte transversal, Figura 2. Para el propósito de diseño, los momentos de flexión deberían ser similares a la carga transversal en las soldaduras de filetes. Es común en el diseño estructural que el miembro intercostal sea el miembro más débil en la junta. Para estos casos, la conexión de corte longitudinal solo necesita desarrollar la resistencia al corte último del miembro intercostal, y la Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 6 conexión de corte transversal debe desarrollar la resistencia a la tracción última del miembro intercostal. Cuando las soldaduras son diseñadas para estas condiciones de carga, son normalmente adecuadas para la variedad de combinaciones de cargas de corte y tensión que un miembro puede sostener. Tradicionalmente, el tamaño de soldadura de filete esta basado en el espesor del miembro más grueso y las dos propiedades mecánicas, la resistencia a la tensión última del metal base, y la resistencia al corte longitudinal del material de la soldadura. El método alterno, presentado en este manual, requiere seis ecuaciones y cuatro propiedades mecánicas, las dos anteriores mas la resistencia última de corte del material base y la resistencia al corte transversal del material de la soldadura para el miembro intercostal. Un conjunto similar de ecuaciones es requerido para el miembro contínuo. Para cada conexión soldada con soldadura de filete, puede existir una falla en un de las tres ubicaciones en la zona de la soldadura. 1. Falla a través de la garganta (Ignorando el refuerzo del cordón y la penetración). 2. Falla en la zona afectada por el calor (HAZ) del miembro intercostal. 3. Falla en la zona afectada por el calor (HAZ) del miembro contínuo. Basados en las relaciones geométricas y las dos direcciones de cargas, una serie de ecuaciones pueden ser desarrolladas las cuales producirán un tamaño de soldadura de filete que suministrará capacidad de soporte de carga igual a cualquier miembro intercostal o contínuo, es decir., una soldadura al 100% de eficiencia. FIGURA 1: FORMULAS PARA CARGA LONGITUDINAL: UBICACIÓN DE LA FALLA MIEMBRO INTERCOSTAL MIEMBRO CONTÍNUO Garganta de la soldadura S= TI x USI (1) 1.414 ULS S= TC x USC (7) 0.707 ULS Frontera o límite (HAZ) (miembro intercostal) S = 0.454T1 (2) S= TC x USC (8) 1.1 USI Frontera o límite (HAZ) (miembro contínuo) S= TI x USI (3) 2.2 USC S = 0.909 TC (9) Donde: S = Tamaño (leg) de la soldadura de filete TI = Espesor del miembro intercostal TC = Espesor del miembro contínuo USI = Resistencia al corte del miembro intercostal Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 7 ULS= Resistencia al corte longitudinal del metal de soldadura USC= Resistencia al corte del miembro contínuo. FIGURA 4: FORMULAS PARA CARGA TRANSVERSAL UBICACIÓN DE LA FALLA MIEMBRO INTERCOSTAL MIEMBRO CONTÍNUO Garganta de la soldadura S= TI x UTI (4) 1.414 UTS S= TCxUSC (10) 0.707 UTS ???? Frontera o límite (HAZ) (miembro intercostal) S = T1 x UTI (5) 2.2 USI S= TC x USC (11) 1.1 USI Frontera o límite (HAZ) (miembro contínuo) S= T1 x UTI (6) 2.0 UTC S= TC x USC (12) UTC Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 8 Donde: UTS = Resistencia al corte transversal del metal de la soldadura UTI = Resistencia ultima a la tensión del miembro intercostal UTC= Resistencia última a la tensión del miembro contínuo. 3.0 EJECUCIÓN DEL TAMAÑO DE LA SOLDADURA DE FILETE La tabla 1 y 2 suministran las propiedades mecánicas requeridas para resolver las diversas ecuaciones. Las referencias 4, 5, y 6 son las fuentes para la mayoría de los valores. Para los materiales bases que no han publicado los valores para la resistencia al corte han sido realizado las siguientes estimaciones conservadoras: Resistencia al corte= 0.75xResistencia a la tensión (Aceros) Resistencia al corte= 0.60xResistencia a la tensión (Aluminio) Similarmente, para los valores del material de relleno, la información seleccionada no es fácilmente disponible, de este modo las relaciones matemáticas han sido usadas para completar la tabla. Documentadas así en la referencia 3, un valor conservador para la resistencia al corte transversal del metal de relleno es: Resistencia al corte transversal= 1.33xResistencia al corte longitudinal 4.0 TABLAS DE TAMAÑOS DE SOLDADURA DE FILETE Para la mayoría de los diseños, el miembro intercostal es el miembro más débil del ensamblaje tanto para las cargas transversales como para las cargas longitudinales. Excepciones de esto incluye, los casos donde el miembro intercostal es mucho más grueso que el del miembro contínuo. Las tablas contenidas en el Apendice A especifica el mínimo tamaño soldadura de filete requerido para suministrar una conexión al 100% para aquellos casos donde el miembro intercostal es el miembro más débil. Los tamaños fueron derivados mediante la resolución de las seis ecuaciones presentadas en la sección 2.0 para el miembro intercostal. Para ser conservador, el valor más grande calculado ha sido seleccionado como el tamaño requerido de soldadura. Por conveniencia el valor decimal ha sido redondeando a la dimensión mas próxima de un 1/16”. Por ejemplo, donde el miembro intercostal es un acero de alta resistencia, espesor de ¼”, el miembro contínuo es un acero de alta resistencia de ¼” de espesor, y el material de soldadura es E7018, Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 9 Y de las tablas 1 y 2: USI =56250 psi , ULS = 59200 psi , USC = 56250 psi UTI = 75000 psi, UTS = 78000 psi, UTC = 75000 psi, y de los datos del problema TI = ¼” y TC= ¼” . Luego: De las figuras 1 y 4: Fórmula (1): S1= TI x USI = (1/4”)x (56250) = 0.169” 1.414 ULS 1.414 (59200) Fórmula (2): S2 = 0.454T1 = 0.454 (1/4”) = 0.011” Fórmula (3): S3= TI x USI = (1/4”)x(56250) = 0.011” 2.2 USC 2.2 (56250) Fórmula (4): S4= TI x UTI = (1/4”)x (75000) = 0.170” 1.414 UTS 1.414 (78000) Fórmula (5): S5 = TI x UTI = (1/4”)x (75000) = 0.150” 2.2 USI 2.2 (56250) Formula (6): S6= TI x UTI = (1/4”)x (75000) = 0.125” 2.0 UTC 2.0 (75000) Por lo tanto, el tamaño que predomina es 0.170” o 3/16” 5.0 SUPOSICIONES Los tamaños de la soldadura de filete presentados en el Apendice A solo son válidos para la eficiencia del 100% de soldaduras de filetes dobles contínuo. Para los diseños que requieren catetos (legs) de filetes desiguales o requierenconexiones de soldaduras de filetes oblicuas, se requieren fuentes alternas de información. También, los valores presumen que el miembro intercostal siempre será el miembro más débil del diseño. Como esto es real en la mayoría de los diseños estructurales, las tablas han sido construidas en concordancia. Para aquellos diseños que tienen el miembro contínuo como el miembro más débil, las fórmulas contenidas en la sección 2.0 para el miembro contínuo pueden se usadas para calcular el tamaño optimo de la soldadura de filete. La informacion presentada en el Apendice A puede ser usada con los procedimientos correctos de soldadura. Es comprensible que la unión de los materiales es controlados por un procedimiento apropiado de soldadura. Las consideraciones de los elementos esenciales de los procedimientos de soldadura, y otras caracteristicas esenciales requeridas para una aplicación de soldadura específica no son incorporadas en la derivación de las tablas de soldadura. Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 10 6.0 REFERENCIAS 1. Welding Handbook, Volume 1, Eighth Edition, American Welding Society, 1987. 2. Welding Handbook, Volume 5, Seventh Edition, American Welding Society, 1984. 3. “Reduced Fillet Weld Sizes for Naval Ships”, R.P. Krumken, Jr. and C.R. Jordan, Welding Journal, American Welding Society, April 1984, 4. MIL-STD-1628, Fillet weld Size, Strength and Efficiency Determination, June 1974. 5. “Evaluation of Fillet Weld Shear Strength of FCAW Electrodes.” Welding Journal, American Welding Society, August 1989. 6. Mare Island Naval Shipyard Technical Report 138-4-80, Revision A, December 1980. Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 11 Tabla 1. VALORES DE LA RESISTENCIA DEL MATERIAL BASE. TIPO DE MATERIAL BASE RESISTENCIA ÚLTIMA MINIMA A LA TENSIÓN (psi) RESISTENCIA AL CORTE (psi) Acero aleado templado y revenido (HY-100) 114000 85500 Acero aleado templado y revenido (HY-80) 96.000 72000 Aceros de alta resistencia (A588) 75000 56250 Acero de resistencia ordinaria (A36) 60000 45000 Acero Inoxidable Austenítico 75000 56250 Aleacion de Cobre- Niquel 70000 46000 Hierro Cromo- Niquel 80000 57000 Aleacion de Aluminio 5456 45000 27000 Aleacion de Aluminio 5454 36000 21600 Aleacion de Aluminio 5086 38000 22800 Aleacion de Aluminio 5083 40000 24000 Aleacion de Aluminio 5052 25000 15000 Niquel- Cobre (70/30) 45000 22500 Niquel- Cobre (90/10) 40000 20000 Tabla 2. VALORES DE LA RESISTENCIA DEL MATERIAL DE RELLENO. TIPO DE MATERIAL DE RELLENO RESISTENCIA ÚLTIMA MINIMA A LA TENSIÓN (psi) RESISTENCIA AL CORTE LONGITUDINAL PROMEDIO RESISTENCIA AL CORTE TRANSVERSAL PROMEDIO (psi) ELECTRODOS REVESTIDOS E11018M 110000 79000 105000 E10018M 100000 72000 99000 E9018M 90000 69000 91000 E8018 80000 62000 82000 E7018 70000 59000 78000 E6010 62000 49000 65000 E309 80000 58000 77000 E316 70000 61000 81000 ENiCrFe-3 80000 61000 81000 ENiCu-7 70000 60000 80000 ECuNi 50000 45000 60000 Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 12 Tabla 3(Cont.). VALORES DE LA RESISTENCIA DEL MATERIAL DE RELLENO. TIPO DE MATERIAL DE RELLENO RESISTENCIA ÚLTIMA MINIMA A LA TENSIÓN (psi) RESISTENCIA AL CORTE LONGITUDINAL PROMEDIO RESISTENCIA AL CORTE TRANSVERSAL PROMEDIO (psi) ELECTRODOS/VARILLAS DESNUDOS ER120S-1 120000 87000 116000 ER100S-1 100000 83000 99000 ER70S-X 70000 59000 78000 ER309 80000 67000 89000 ER316L 70000 61000 81000 ERNiCr-3 80000 55000 73000 ERNiCu-7 70000 53000 70000 ERCuNi 50000 45000 60000 ERCuSi 50000 18000 24000 ER5356 35000 22000 29000 ER5556 42000 24000 31000 ER4043 24000 13000 17000 ER1100 11000 7000 9000 ELECTRODOS TUBULARES CON FUNDENTE INTERNO E101T1 100000 103000 E71T1 70000 85000 APÉNDICE A 1. Las ecuaciones contenidas en la Sección 2.0 para el miembro intercostal siendo el miembro más débil han sido usadas para desarrollar los tamaños de la soldadura. 2. Los tamaños mostrados en las tablas son para el 100% de eficiencia de soldadura de filete doble contínuo y no incluyen las soldaduras con catetos desiguales o soldaduras en juntas oblícuas. 3. El máximo tamaño de soldadura calculado determinado por las fórmulas de la Sección 2.0 fué seleccionado para cada caso. El valor decimal actual calculado fue redondeado por encima al valor más cercano a 1/16” para la presentación en la tabla. 4. Se asume que 1/8” fue el tamaño más pequeño de soldadura considerado. Para cada caso que tenga el valor maximo calculado menor de 0.124” el tamaño óptimo de soldadura seleccionado 1/8”. Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 13 PARTE I –ACERO TABLA A1 Miembro Intercostal: Acero de Resistencia Ordinaria Miembro Contínuo: Acero de Resistencia Ordinaria ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E6010 E7018 E8018 ER70S-X E71T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” ¼” ¼” ¼” ¼” ¼” ½” 3/8” 5/16” 5/16” 5/16” 5/16” 5/8” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” ½” ½” ½” ½” ½” TABLA A2 Miembro Intercostal: Acero de Resistencia Ordinaria Miembro Contínuo: Acero de Alta Resistencia ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E6010 E7018 E8018 ER70S-X E71T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” ¼” ¼” ¼” ¼” ¼” ½” 3/8” 5/16” 5/16” 5/16” 5/16” 5/8” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” ½” ½” ½” ½” ½” Tabla A3 Miembro Intercostal: Acero de Resistencia Ordinaria Miembro Contínuo: Acero Templado y Revenido (HY 80) ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E7018 E8018 E9018 E10018 E11018 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” ¼” ¼” ¼” ¼” ¼” ½” 3/8” 5/16” 5/16” 5/16” 5/16” 5/8” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” ½” ½” ½” ½” ½” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 14 PARTE I – ACERO (CONT.) Tabla A4 Miembro Intercostal: Acero de Resistencia Ordinaria Miembro Contínuo: Acero Templado y Revenido (HY 80) ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER70S-X ER100S-1 E71T-1 E101T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” ¼” ¼” ¼” ¼” ½” 5/16” 5/16” 5/16” 5/16” 5/8” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” ½” ½” ½” ½” Tabla A5 Miembro Intercostal: Acero de Alta Resistencia Miembro Contínuo: Acero de Alta Resistencia ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E6010 E7018 E8018 E9018 ER70S-X E71T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 1/4” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” 5/16” 5/16” ¼” ¼” 5/16” ¼” ½” 7/16” 3/8” 3/8” 5/16” 3/8” 5/16” 5/8” 9/16” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” 5/8” 9/16” ½” ½” 9/16” ½” Tabla A6 Miembro Intercostal: Acero de Alta Resistencia Miembro Contínuo: Acero de Resistencia Ordinaria ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E6010 E7018 E8018 ER70S-X E71T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” 5/16” 5/16” ¼” 5/16” ¼” ½” 7/16” 3/8” 3/8” 3/8” 5/16” 5/8” 9/16” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” 5/8” 9/16” ½” 9/16” ½” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 15 PARTE I ACERO (CONTINUACIÓN) Tabla A7 Miembro Intercostal: Acero de Alta Resistencia Miembro Contínuo: Acero Templado y Revenido (HY 80) ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E7018 E8018 E9018 E10018 E11018 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16”3/8” 5/16” ¼” ¼” ¼” ¼” ½” 3/8” 3/8” 5/16” 5/16” 5/16” 5/8” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” 9/16” ½” ½” ½” ½” Tabla A8 Miembro Intercostal: Acero de Alta Resistencia Miembro Contínuo: Acero Templado y Revenido (HY 80) ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER70S-X ER100S-1 E71T-1 E101T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” 5/16” ¼” ¼” ¼” ½” 3/8”” 5/16” 5/16” 5/16” 5/8” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” 9/16” ½” ½” ½” Tabla A9 Miembro Intercostal: Acero Templado y Revenido (HY 80) Miembro Contínuo: Acero Templado y Revenido (HY 80) ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E9018 E10018 E11018 ER100S-1 E101T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” 5/16” 5/16” ¼” 5/16” 5/16” ½” 3/8” 3/8” 3/8” 3/8” 3/8” 5/8” ½” ½” 7/16” 7/16” 7/16” ¾” 9/16” 9/16” ½” 9/16” 9/16” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 16 Tabla A10 Miembro Intercostal: Acero Templado y Revenido (HY 80) Miembro Contínuo: Acero de Resistencia Ordinaria ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E7018 E8018 E9018 E10018 E11018 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 5/16” 5/16” 5/16” 5/16” ½” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” 5/8” 9/16” 9/16” ½” ½” ½” ¾” 11/16” 5/8” 5/8” 5/8” 5/8” Tabla A11 Miembro Intercostal: Acero Templado y Revenido (HY 80) Miembro Contínuo: Acero de Resistencia Ordinaria ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER70S-X ER100S-1 E71T-1 E101T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 5/16” 5/16” 5/16” ½” 7/16” 7/16” 7/16” 7/16” 5/8” 9/16” ½” ½” ½” ¾” 11/16” 5/8” 5/8” 5/8” Tabla A12 Miembro Intercostal: Acero Templado y Revenido (HY 80) Miembro Contínuo: Acero de Alta Resistencia ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E7018 E8018 E9018 E10018 E11018 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/16” 3/16” 3/16” 3/8” 3/8” 5/16” 5/16” 5/16” 1/4"” ½” 7/16” 7/16” 3/8” 3/8” 3/8” 5/8” 9/16” 9/16” ½” ½” 7/16”” ¾” 11/16” 5/8” 9/16” 9/16” ½” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 17 Tabla A13 Miembro Intercostal: Acero Templado y Revenido (HY 80) Miembro Contínuo: Acero de Alta Resistencia ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER70S-X ER100S-1 E71T-1 E101T-1 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” 3/16” ¼” 3/16” 3/8” 3/8” 5/16” 5/16” 5/16” ½” 7/16” 3/8”” 7/16” 3/8”” 5/8” 9/16” 7/16” ½” 7/16” ¾” 11/16” 9/16” 5/8” 9/16” PARTE II – ACEROS INOXIDABLES Tabla A14 Miembro Intercostal: Acero Inoxidable Austenítico Miembro Contínuo: Acero Inoxidable Austenítico ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E316-15/16 ER316L 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/8” ¼” ¼” ½” 3/8” 3/8” 5/8” 7/16” 7/16” ¾” ½” ½” Tabla A15 Miembro Intercostal: Acero Inoxidable Austenítico Miembro Contínuo: Acero de Resistencia Ordinaria, Acero de Alta Resistencia o Acero Templado y Revenido (HY 80) ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E309-15/16 ER309 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/8” 5/16” ¼” ½” 3/8” 5/16” 5/8” 7/16” 7/16” ¾” 9/16” ½” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 18 Tabla A16 Miembro Intercostal: Acero de Resistencia Ordinaria Miembro Contínuo: Acero Inoxidable Austenítico ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E309-15/16 ER309 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/8” ¼” ¼” ½” 5/16” 5/16” 5/8” 3/8” 7/16” ¾” ½” ½” Tabla A17 Miembro Intercostal: Acero de Alta Resistencia Miembro Contínuo: Acero Inoxidable Austenítico ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E309-15/16 ER309 1/8” 1/8” 1/8” ¼” 3/16” 3/16” 3/8” 5/16” ¼” ½” 3/8” 5/16” 5/8” 7/16” 7/16” ¾” 9/16” ½” Tabla A18 Miembro Intercostal: Acero Templado y Revenido (HY 80) Miembro Contínuo: Acero Inoxidable Austenítico ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO E309-15/16 ER309 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 5/16” ½” ½” 7/16” 5/8” 9/16” ½” ¾” 11/16” 5/8” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 19 PARTE III – ALUMINIO Tabla A19 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5052 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5052 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 5/16” 5/16” ½” 7/16” 7/16” 5/8” ½” ½” ¾” 5/8” 5/8” Tabla A20 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5052 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5083 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 5/16” 5/16” ½” 7/16” 7/16” 5/8” ½” ½” ¾” 5/8” 5/8” Tabla A21 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5052 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5086 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 5/16” 5/16” ½” 7/16” 7/16” 5/8” ½” ½” ¾” 5/8” 5/8” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 20 PARTE III – ALUMINIO (Continuación) Tabla A22 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5052 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5484 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 5/16” 5/16” ½” 7/16” 7/16” 5/8” ½” ½” ¾” 5/8” 5/8” Tabla A23 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5052 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5456 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 5/16” 5/16” ½” 7/16” 7/16” 5/8” ½” ½” ¾” 5/8” 5/8” Tabla A24 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5083 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5083 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” ½” 5/8” 5/8” 5/8” ¾” ¾” 11/16” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 21 PARTE III – ALUMINIO (Continuación) Tabla A25 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5083 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5052 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” ½” 5/8” 5/8” 5/8” ¾” ¾” 11/16” Tabla A26 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5083 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5086 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” ½” 5/8” 5/8” 5/8” ¾” ¾” 11/16” Tabla A27 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5083 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5454 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” ½” 5/8” 5/8” 5/8” ¾” ¾” 11/16” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 22 PARTE III – ALUMINIO (Continuación) Tabla A28 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5083 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5456 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” ½” 5/8” 5/8” 5/8” ¾” 11/16” 11/16” Tabla A29 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5086 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5086 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” 7/16” 5/8” 5/8” 9/16” ¾” ¾” 11/16” Tabla A30 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5086 Miembro Continuo:Aleaciones de Aluminio 5052 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” 7/16” 5/8” 5/8” 9/16” ¾” ¾” 11/16” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 23 PARTE III – ALUMINIO (Continuación) Tabla A31 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5086 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5083 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” 7/16” 5/8” 5/8” 9/16” ¾” ¾” 11/16” Tabla A32 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5086 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5454 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” 7/16” 5/8” 5/8” 9/16” ¾” ¾” 11/16” Tabla A33 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5086 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5456 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 3/8” ½” ½” 7/16” 5/8” 5/8” 9/16” ¾” ¾” 11/16” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 24 PARTE III – ALUMINIO (Continuación) Tabla A34 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5454 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5454 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 5/16” ½” ½” 7/16” 5/8” 9/16” 9/16” ¾” 11/16” 5/8” Tabla A35 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5454 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5052 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 5/16” ½” ½” 7/16” 5/8” 9/16” ½” ¾” 11/16” 5/8” Tabla A36 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5454 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5083 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 5/16” ½” ½” 7/16” 5/8” 9/16” 9/16” ¾” 11/16” 5/8” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 25 PARTE III – ALUMINIO (Continuación) Tabla A37 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5454 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5086 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 5/16” ½” ½” 7/16” 5/8” 9/16” 9/16” ¾” 11/16” 5/8” Tabla A38 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5454 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5456 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 1/8” 1/8” ¼” ¼” ¼” 3/8” 3/8” 5/16” ½” ½” 7/16” 5/8” 9/16” 9/16” ¾” 11/16” 5/8” Tabla A39 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5456 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5456 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 3/16” 3/16” ¼” 5/16” 5/16” 3/8” 7/16” 7/16” ½” 9/16” 9/16” 5/8” 11/16” 11/16” ¾” 7/8” 13/16” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 26 PARTE III – ALUMINIO (Continuación) Tabla A40 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5456 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5052 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 3/16” 3/16” ¼” 5/16” 5/16” 3/8” 7/16” 7/16” ½” 9/16” 9/16” 5/8” ¾” 11/16” ¾” 7/8” 13/16” Tabla A41 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5456 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5083 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 3/16” 3/16” ¼” 5/16” 5/16” 3/8” 7/16” 7/16” ½” 9/16” 9/16” 5/8” ¾” 11/16” ¾” 7/8” 13/16” Tabla A42 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5456 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5086 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 3/16” 3/16” ¼” 5/16” 5/16” 3/8” 7/16” 7/16” ½” 9/16” 9/16” 5/8” ¾” 11/16” ¾” 7/8” 13/16” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 27 PARTE III – ALUMINIO (Continuación) Tabla A43 Miembro intercostal: Aleaciones de Aluminio 5456 Miembro Continuo: Aleaciones de Aluminio 5454 ESPESOR DEL MIEMBRO INTERCOSTAL TIPO DE ELECTRODO ER5356 ER5556 1/8” 3/16” 3/16” ¼” 5/16” 5/16” 3/8” 7/16” 7/16” ½” 9/16” 9/16” 5/8” ¾” 11/16” ¾” 7/8” 13/16” Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 28 Del diagrama de cuerpo de equilibrio: F = Ѵx2 + y2, Sumatoria de fuerzas en el eje X =0, FX – FX = 0, F = Fy Sumatoria de fuerzas en el eje Y=0, +P – 2Fy = 0, de donde P= UTI x TI x L, SenѲ = Seno 45º= Ѵ2/2, F = UTS x (E) L , ( E ) = Sen45º /S, sustituyendo en + P -2F = 0: Tenemos: UTI x TI x L – 2 [UTS x (Ѵ2/2)x S x L]=0, despejando UTI x TI x L = 2 [UTS x (Ѵ2/2) x S x L] S4 = [UTI x TI] / [1.414 UTS] Fórmula demostrada según la figura 4, fórmula (4) Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 29 Para carga transversal y falla en la frontera del miembro intercostal S = T1 x UTI (5) 2.2 USI Fy Fy P Del diagrama de cuerpo de equilibrio: Sumatoria de fuerzas en el eje Y: P – 2FY =0 Donde P = UTI x TI x L, FY = USI x L x S, luego sustituyendo UTI x TI x L - 2USI x L x S =0, luego despejando tenemos: S= [UTI x TI] /2USI S5= [UTI x TI] /2USI Formula demostrada según la figura 4, formula 5 Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 30 Para carga transversal y falla en la frontera del miembro contínuo FY Del diagrama de cuerpo de equilibrio: La sumatoria FY FY FY FY La sumatoria de las fuerzas verticales: P = 2FY , P = UTI x TI x L, FY = UTC x S x L, sustituyendo y despejando tenemos: UTI x TI x L = 2 [UTC x S x L], S = UTI x TI /2 UTC S6 = UTI x TI /2 UTC Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 31 Para carga transversal y falla en la garganta del miembro contínuo Del diagrama del cuerpo de equilibrio: La sumatoria de fuerzas verticales: -P + 2FY = 0, SenѲ= Sen45º = Ѵ2 /2, Fx = 0, Fy = 2[UTS x (E) x L], (E)= Sen45º x S = [ Ѵ2 /2]S , P= USC TC x L, sustituyendo tenemos: - [USC x TC x L + 2[UTS x (E) x L] =0, - [USC TC] + 2[UTS x [ Ѵ2 /2] S ] =0, [TC x USC] = [UTS x [ Ѵ2] S ] S10 = TC x USC = Ѵ2 x TC USC = TC x USC ?????????? Ѵ2UTS 2 x UTS 1.414 UTS 4xTc x L x USC =2 [UTS x [ Ѵ2/2] S x L ] 4x TC x USC = Ѵ2 UTS x S S = 4 TC x USC = 4 Ѵ2 TC x USC Ѵ2 UTS 2 UTS 2 Ѵ2 TC x USC??????????? UTS Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, wmendozaws@gmail.com, 0416-3332202 Página 32
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