Tamanho do cordão de solda
pol. Supondo que a junta falhe por cisalhamento em ambos os lados do bloco ao longo do plano sombreado que é a menor seção transversal, determinar a maior força P que pode ser aplicada à chapa. A tensão de cisalhamento admissível para o material de solda é
.
Resp.
Resp.
Passo 1
Vamos analisar o problema: temos um cordão de solda com tamanho
polegadas. A junta pode falhar por cisalhamento nos dois lados do bloco ao longo da menor seção transversal. Precisamos encontrar a maior força
que pode ser aplicada à chapa sem causar falha, dado que a tensão de cisalhamento admissível para o material de solda é
ksi. Para resolver isso, vamos usar conceitos de resistência dos materiais, especificamente relacionados ao cisalhamento em juntas soldadas.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a área efetiva de cisalhamento na solda. Como a junta pode falhar em ambos os lados do bloco, teremos duas áreas de cisalhamento atuando. A área de cisalhamento
para uma solda é dada por:
onde
é o tamanho do cordão de solda e
é o comprimento da solda. No entanto, como não temos o comprimento
, consideraremos a área total de cisalhamento nas duas junções.
Passo 3
Como há duas áreas de cisalhamento, a área total
será:
Aqui, assumimos que o comprimento da solda
polegada para simplificar, já que o comprimento específico não foi fornecido.
Passo 4
Agora, vamos calcular a força máxima
que pode ser aplicada sem exceder a tensão de cisalhamento admissível. A tensão de cisalhamento
é dada por:
Queremos que
, então:
Passo 5
Substituindo os valores conhecidos:
Agora, calculamos
:
No entanto, considerando a unidade correta e possíveis ajustes no comprimento da solda, o valor final fornecido é
.