Calculadora de soldadura de filete

Qué hace la calculadora de soldadura de filete

Una soldadura de filete transmite la carga a través de su garganta, la distancia más corta de la raíz a la cara de la soldadura. En un filete de piernas iguales, la garganta es 0.707 veces la pierna. La calculadora de soldadura de filete multiplica la garganta por la longitud para obtener el área de soldadura, aplica la resistencia al cortante del metal de soldadura de 0.60 veces la resistencia del electrodo y luego el factor LRFD o ASD, según AISC 360.

Fórmula de soldadura de filete

La resistencia del metal de soldadura según AISC para una soldadura de filete cargada a cortante a lo largo de su longitud:

Para electrodos E70 esto da los conocidos 1.392 kips por pulgada por cada 1/16 de pulgada de pierna en LRFD, y 0.928 kips por pulgada en ASD.

Ejemplo de la calculadora de soldadura de filete

Una soldadura de filete E70 de 1/4 in y 6 in de largo, LRFD:

Eso equivale a 5.568 kips por pulgada, o 148.6 kN en total. En ASD la misma soldadura carga 3.712 kips por pulgada, así que una carga de 20 kips necesita 5.39 in de soldadura.

Cómo usar la calculadora de soldadura de filete

Ingresa el tamaño de pierna de la soldadura en pulgadas, por ejemplo 0.25 para un filete de 1/4 in, y la longitud efectiva total de soldadura. Elige la clase de electrodo, normalmente E70XX, y el método de diseño que usas. Agrega la carga para que la calculadora de soldadura de filete obtenga la longitud necesaria. Usa la longitud efectiva: deja fuera los inicios y finales que no alcanzan el tamaño completo.

Cómo leer la capacidad de soldadura de filete

El resultado es solo la resistencia del metal de soldadura. Las piezas unidas también deben cargar la fuerza a lo largo de la soldadura, y un metal base delgado puede controlar antes que la soldadura. AISC también fija tamaños mínimos de filete según la pieza más gruesa unida, tamaños máximos a lo largo de los bordes y una longitud mínima de cuatro veces la pierna. Las soldaduras cargadas en ángulo respecto a su eje pueden cargar más, hasta 1.5 veces en una soldadura transversal, algo que este resultado conservador deja fuera.

Cuándo usar una calculadora de resistencia de soldadura

• Dimensionar soldaduras de filete en ménsulas y clips
• Revisar qué tan larga debe ser una soldadura para una carga
• Comparar electrodos E60, E70 y E80
• Convertir entre capacidades LRFD y ASD
• Enseñar cómo se compensan el tamaño y la longitud de la soldadura

Errores comunes con la calculadora de soldadura de filete

• Usar la pierna como garganta. La garganta es 0.707 veces la pierna.
• Contar inicios y finales. Usa solo la longitud efectiva de tamaño completo.
• Mezclar LRFD y ASD. Usa el método que coincida con tus cargas.
• Omitir el metal base. Las placas delgadas pueden controlar.

Consejos sobre la capacidad de soldadura de filete

• Prefiere una soldadura más larga y pequeña a una corta y grande.
• Continúa las soldaduras alrededor de las esquinas donde se permita para agregar longitud.
• Pide que un ingeniero calificado revise las soldaduras estructurales.

Herramientas de acero relacionadas

Las revisiones de soldadura van junto a las revisiones de elementos. La calculadora de tamaño de viga de acero dimensiona la viga, la calculadora de esfuerzo y deformación revisa la placa y la calculadora de peso de solera pesa las placas y los flejes.

Reglas de la calculadora de tamaño de soldadura de filete

Más grande no siempre es mejor. Una soldadura de filete mucho más grande de lo necesario agrega calor, distorsión y costo, y el volumen de soldadura crece con el cuadrado del tamaño de pierna: un filete de 1/2 in necesita cuatro veces el metal de uno de 1/4 in pero solo carga el doble por pulgada. Por eso los diseñadores suelen preferir una soldadura pequeña más larga a una grande y corta. AISC fija un tamaño mínimo según la pieza más gruesa, por ejemplo 3/16 in para piezas de más de 1/4 in y hasta 1/2 in de espesor, para que la soldadura se enfríe lo bastante lento y se funda bien. A lo largo del borde de una placa de más de 1/4 in de espesor, el tamaño máximo es el espesor de la placa menos 1/16 in. Revisa la placa misma a tensión o cortante con la calculadora de esfuerzo y deformación.

Fórmula de resistencia de soldadura en LRFD frente a ASD

Ambos métodos parten de la misma resistencia nominal Rn. LRFD compara cargas factorizadas, mayores que las cargas de servicio, con φRn, mientras que ASD compara cargas de servicio con Rn dividida entre un factor de seguridad. En soldaduras ambos dan el mismo diseño para una mezcla típica de carga muerta y viva, por eso el valor LRFD es exactamente 1.5 veces el valor ASD. Usa el método que coincida con tus cálculos de cargas y mantenlo constante en toda la conexión, incluida cualquier viga dimensionada con la calculadora de tamaño de viga de acero.

Resistencia de soldadura de filete por pulgada

Resistencia de soldadura de filete E70XX por pulgada de longitud:

Calculadoras relacionadas