Report esercitazione di progettazione di sistemi meccanici: Saldature

Matteo Berionni

ESERCIZI SALDATURE

Esercitazione Progettazione Sistemi Meccanici

1. Piastra in trazione con cordoni laterali: dimensionamento dello spessore dei coprigiunti (s) e della

lunghezza del cordone (l), alle tensioni ammissibili. F = 10^5 N. L = 50 mm.

Abbiamo solo la τ��, uguagliando con la σadm moltiplicata per gli opportuni parametri otteniamo il valore di

a: ⋅ ⋅

τ�� =F /(4 L a) = 0.85 σadm per Fe 360

⋅ ⋅

τ�� =F /(4 L a) = 0.70 σadm per Fe 430 3 Fe 510

usiamo per il calcolo i seguenti dati:

 σadm Fe 360 = 160 MPa

 σadm Fe 430 = 190 Mpa

 σadm Fe 510 =240 Mpa

abbimo ricavato dalle uguaglianze i valori di a:

 a Fe 360 = 4.375 mm

 a Fe 430= 3.682 mm

 a Fe 510 = 2.919 mm

ricordando la relazione che lega a al lato della saldatura: a = 0.7 s. Ricaviamo i valori dello spessore di

saldatura relativi a ciascun metallo:

 s Fe 360 = 6.25 mm scelgo s = 7 mm

 s Fe 430 = 5.26 mm scelgo s = 6 mm

 s Fe 510 = 4.17 mm scelgo s = 5 mm

sfruttando nuovamente le uguaglianze e introducendo i valori di a ricavati in precedenza possiamo trovare la

lunghezza del cordone di saldatura

 l Fe 360 = 37.14 mm scelgo l = 38 mm

 l Fe 430 = 44.30 mm scelgo l= 45 mm

 l Fe 510 = 42.09 mm scelgo l = 43 mm

2. Piastra in trazione con cordoni frontali: dimensionamento dello spessore dei coprigiunti (s) e verifica

della saldatura alle tensioni ammissibili. F = 105 N L = 50 mm Cordone simmetrico

In questo caso abbiamo sia τ⊥ che viene calcolato attraverso la relazione:

⋅ ⋅

τ⊥ =F /(2 L a) = 0.85 σadm per Fe 360

⋅ ⋅

τ⊥ =F /(2 L a) = 0.70 σadm per Fe 430 3 Fe 510

uguagliando la ralzione con le σadm, ricaviamo i valori di a.. I dati relativi alle σadm sono analoghe

all’esercizio precedente.

 a Fe 360 = 7.35 mm

 a Fe 430 = 7.52 mm

 a Fe 510 = 5.95 mm

Attraverso la relazione a=0.7 s ricaviamo infine i valori di s come richiesto

 s Fe 360 = 10.5 mm sceglo s= 11 mm

 s Fe 430 = 10.74 mm scelgo s = 11 mm

 s Fe 510 = 8.5 mm scelgo s = 9 mm

3. Verifica di un’unione saldata testa a testa.Carico assiale di progetto: NSd = 500 kN Elementi

collegati: acciaio S235H (Fe360)

In questo caso calcolo la σ⊥ per effettuare la verifica:

σ⊥ = N/(180x20)=138.88 Mpa

effetuo la verifica del giunto sia per la classe 1 che per la classe 2:

 classe 1: σ⊥< σadm = 190 Mpa verificato

 classe 2: σ⊥<0.7 σadm = 133 Mpa non verificato

4. Calcolo della forza N massima applicabile. Elementi collegati: acciaio S275H (Fe430).

In questo caso calcolo s σ⊥ per poi uguagliare l’espressione con la σadm per ricavare la massima forza

applicabile. σ⊥ = F/A

combino le relazioni per uguagliare alla σadm; σ⊥ = 0.7 σadm

In questa relazione rimane come incognita F, che con gli opportuni passaggi si ricava F = 266 N

5. Verifica della saldatura alla piastra di base della colonna di un portale (flessione e taglio con

combinazione di cordoni). È richiesto il dimensionamento dei cordoni di saldatura, con Mf e T in

corrispondenza dell’incastro di base. Mf = 30 kNm T = 50 kN Trave della colonna: HE 160 B

Materiale: acciaio S235H (Fe360)

In questo caso calcolo la τ�� e la σ⊥ attraverso le relazioni che poi vanno uguagliate al’espressione di

verifica per ricavare a. ⋅

τ�� =T/( 2 L3⋅ a3)

oltre al cacolo fatto per quanto riguarda la forza T va calcolato il contributo del momento per le ali.

σ = M(h1+a)/2W

i dati numerici che riguardano le dimensioni geometriche sono tabellate. Combiniamo i risultati per ricavare i

valori di a √ ��

² +

(τ σ²) < 0.85 σadm

I valori di a che troviamo sono:

 a1 = 1.77 mm scelgo 2 mm

 a2 = 5.26 mm scelgo 6 mm

 a3 =5.26 mm scelgo 6mm