Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 9 Soldadura, adhesión y diseño de uniones permanentes 467
EJEMPLO 9-1
Solución 3
Una carga de 50 kN se transmite de un accesorio soldado a un canal de acero de 200 mm,
como se ilustra en la figura 9-14. Estime el esfuerzo máximo en la soldadura.
a) Marque con letras los extremos y las esquinas de cada soldadura. Algunas veces conviene
marcar cada soldadura de un conjunto mediante un número. Vea la figura 9-15.
b) Estime el esfuerzo cortante primario τ. Como se muestra en la figura 9-14, cada placa está
soldada al canal por medio de tres soldaduras de filete de 6 mm. En la figura 9-15 se ve que
la carga se dividió a la mitad y sólo se consideró una placa individual. De acuerdo con el caso
4 de la tabla 9-1, el área de la garganta es
A = 0.707(6)[2(56) + 190] = 1 280 mm 2
En consecuencia, el esfuerzo cortante primario es
τ = V A = 25(10)3
1 280 = 19.5MPa
c) Dibuje el esfuerzo τ, a escala, en cada esquina o extremo marcado. Vea la figura 9-16.
d) Ubique el centroide del patrón de la soldadura. Según el caso 4 de la tabla 9-1, se tiene
¯x =
(56) 2
2(56)+190 = 10.4mm
Lo anterior se muestra como el punto O en las figuras 9-15 y 9-16.
Figura 9-14
Dimensiones en milímetros.
6 200 6
6 6
50 kN
100
56
200 mm
6
190
Figura 9-15
Diagrama de la geometría
de la soldadura; todas las
dimensiones están dadas en
milímetros. Observe que V y
M representan cargas aplicadas
por las soldaduras a la
placa.
56
C
B
V
25 kN
O
M
95
A
D
100
110.4
45.6
y
x
3
Estamos en deuda con el profesor George Piotrowski, de la Universidad de Florida por los pasos detallados que
aquí se presentan de su método del análisis de la soldadura R.G.B., J.K.N.