Soldaduras

SOLDADURA

Salcedo C. Wuilder A. C.I 21.179.426

San Cristóbal febrero 2015

SOLDADURA La soldadura es un proceso mediante el cual se unen elementos metálicos, calentándolos hasta el estado fluido o casi fluido y aplicando o no presión entre ellos. Su uso se remonta a más de 3000 años, cuando se llevaban al rojo vivo las piezas a unir y luego se las martillaba y daba forma. En el mundo moderno, las soldaduras tomaron gran auge durante la segunda guerra mundial, cuando fue necesario reparar en tiempo breve las maquinarias y armamentos bélicos. Cuando terminó esta contienda, quedó definitivamente aceptado este medio de unión, cuyas primeras aplicaciones se hicieron en taller, bajo estricto control. Y luego se generalizó su uso en el campo, con iguales resultados exitosos. En la actualidad, se construyen elevados edificios en acero, totalmente soldados, en los cuales la correcta elección de las secciones y perfiles, conjuntamente con un material de aporte compatible para las soldaduras y una mano de obra de calidad, permiten obtener miembros y conexiones seguras, resistentes y confiables. Entre las ventajas de las soldaduras frente a otros tipos de unión se pueden mencionar:  Economía de material  Rapidez de ejecución de las uniones  Perfecta conexión de los elementos  Limpieza de los acabados Procesos de soldadura Entre los diferentes procesos de soldadura se pueden enumerar los siguientes: 1. Soldaduras a presión 2. Soldaduras a fusión 3. Soldaduras por calentamiento y fusión Nota: el método de soldadura que se aplique en las conexiones de la estructura debe estar especificado en la documentación técnica de cada proyecto.

1. Soldadura a presión. Encontramos en frio y en caliente (forja). La soldadura en frío es un tipo de soldadura donde la unión entre los metales se produce sin aportación de calor. Puede resultar muy útil en aplicaciones en las que sea fundamental no alterar la estructura o las propiedades de los materiales que se unen. Se puede realizar de las siguientes maneras: Por presión en frio o en caliente. Consiste en limpiar concienzudamente las superficies que hay que unir; y, tras ponerlas en contacto, aplicar una presión sobre ellas hasta que se produzca la unión. Por fricción. Se hace girar el extremo de una de las piezas y, después, se pone en contacto con la otra. El calor producido por la fricción une ambas piezas por deformación plástica. 2. Soldadura a fusión. Las soldaduras de fusión no emplean presión, sino que las piezas se ponen en contacto entre sí, y se conectan mediante metal fundido. Dentro de este tipo de soldaduras se pueden mencionar: – Soldadura por gas: es la tradicional soldadura con soplete, en la que se usa el calor provocado por la combustión del gas para unificar las piezas. La principal ventaja de este sistema es su facilidad de transporte y que no necesita corriente eléctrica para funcionar. – Soldadura por arco: se trata del sistema más utilizado, especialmente con el acero. Funciona gracias a la corriente eléctrica, la cual crea el calor necesario para fundir el metal. Como ventajas cabe destacar su rápida absorción del calor (lo que provoca menos distorsión en la unión) – Soldadura por arco con electrodo recubierto : se diferencia del anterior en que, en este caso, el electrodo metálico se cubre de fundente y aparece unido a una toma de corriente. Al otro extremo se encuentra el metal a soldar, lo que genera un arco eléctrico en el momento en el que la pieza de metal toca la punta del electrodo. Esta técnica comenzó a usarse a comienzos del siglo XX y está especialmente indicada para el acero.

– Soldadura por arco con protección gaseosa : aquí se usa un gas con el objetivo de resguardar la fusión del aire de la atmósfera. Dependiendo del tipo de gas que se utilice se puede hablar de soldadura MIG (gas inerte, comúnmente helio y argón) o MAG (gas activo, como mezclas de dióxido de carbono). – Soldadura por arco con fund ente en polvo: en esta técnica se usa un baño de material fundente en polvo para proteger la unión del aire. Las piezas a soldar se sumergen en el polvo, guardándose lo que sobre para futuras soldaduras. – Soldadura aluminotérmica : requiere de una reacción química, la cual se consigue mezclando óxido de hierro con partículas finas de aluminio. Esta reacción genera el calor necesario para realizar la soldadura. Se utiliza para soldar roturas y cortes en piezas de hierro y acero de gran tamaño. 3. Soldaduras por calentamiento y fusión. Las soldaduras por calentamiento y fusión de metales blandos pueden ser: –

De arco sumergido: es un procedimiento de soldadura con arco eléctrico en el que no se ve el arco de soldadura quemándose entre el electrodo sin fin y la pieza. El arco eléctrico y el baño de fusión están cubiertos por un polvo granulado. La escoria formada por el polvo sirve para proteger la zona de soldadura frente a la influencia de la atmósfera. Un elevado rendimiento térmico generado por la cubierta de polvo produce mayor

rendimiento de fusión en comparación con otros procedimientos de soldadura. Por ese motivo, la soldadura por arco sumergido se designa como procedimiento de alto rendimiento. La soldadura por arco sumergido pasa a ser económicamente rentable a partir de un espesor de chapa de 6 mm. Los variados casos de aplicación en los que se utiliza la soldadura por arco sumergido van desde la construcción naval a la fabricación de depósitos pasando por la construcción de puentes y acero. El procedimiento se aplica tanto para la soldadura de uniones como para el recargue de capas de protección

antidesgaste y anticorrosiva. Pueden soldarse aceros no aleados y aleados, así como aceros al cromo níquel. La técnica de soldadura por arco sumergido puede adaptarse a pórticos, mástiles, sistemas de ejes motorizados o a carros. Gracias a la estructura modular de la Técnica de soldadura por arco sumergido de Kjellberg y a la multitud de sistemas de soportes disponibles, es posible soldar una multitud de geometrías de piezas y cordones diferentes. –

De electroescoria: el soldeo por electroescoria está clasificado dentro de los procesos que utilizan el efecto Joule como mecanismo para producir la fusión del material de aporte. A diferencia del soldeo por resistencia convencional, el soldeo por electroescoria utiliza escorias conductoras con la doble finalidad de generar el calor suficiente para producir la fusión de los materiales, y a su vez proteger al metal fundido del contacto directo con la atmósfera, a pesar de ser conductoras las escorias fundidas ofrecen la suficiente resistencia eléctrica para generar el calor necesario, para fundir el material de aporte, suministrando en forma de alambre o pletina, y la superficie del material base, cuando son atravesadas por la corriente de soldeo. Este proceso, al igual que el soldeo por electrogas, se utilizan fundamentalmente en

la unión de chapa gruesa (>50mm), en posición vertical o muy próxima a la misma.

CLASIFICACIÓN DE LAS SOLDADURAS Según las características de las soldaduras, su forma de ejecución, la posición de las piezas a unir, etc. Se las puede clasificar: a) Según el tipo de juntas. Esta clasificación depende de la posición de las piezas a unir. Según el tipo de juntas, las soldaduras son: a tope, de esquina, de solape, en T y de borde.

b) Según el tipo de soldadura. Se clasifican en: de ranura, de filete, de tapón o canal, de muesca o hendidura. Las soldaduras de ranura se usan cuando las piezas a unir están alineadas en un mismo plano o en T, y tienen sus bordes previamente preparados. Esta preparación puede ser paralelo (recta), en bisel sencillo o doble, en V, en U o en J. Las soldaduras de filete son las más comunes en obras de ingeniería, para juntas de solape o en T, y se caracterizan por su forma triangular, con lados iguales o desiguales. Las soldaduras de tapón o canal se usan ocasionalmente en juntas de solape, como resistencia adicional, y van rellenas de material de aporte. Se les emplea usualmente para conectar planchas, disminuyendo la luz individual de los miembros o bien para eliminar los huecos dejados por los pernos que se utilizan para sujetar las planchas durante la ejecución de las soldaduras, manteniéndolas firmemente en su posición hasta finalizar la conexión. Las soldaduras de muesca son un tipo especial de soldaduras de filete, que se aplica sobre la cara interna de las hendiduras en una de las planchas de la conexión, asegurando una mejor transferencia de los esfuerzos cortantes. c) Según la posición para soldar. Las soldaduras de ranura o de filete se realizan depositando el metal de aporte fundido del electrodo sobre el metal base, en forma manual o automática, con velocidad adecuada y deslizando el electrodo siempre en una

misma dirección. Se forma así el cordón de soldadura, y cada vez que se realiza la operación se denomina pase. Si en una operación no se ha depositado suficiente material de aporte, se realiza un segundo pase, hasta un máximo de diez pases. Entre pase y pase se debe dejar enfriar el metal y luego se lo limpia con cepillo, barriendo toda la escoria y suciedad. En cada pase se deposita un cordón con espesor máximo de 8mm. Las soldaduras de ranura o de filete toman diferentes denominaciones según la posición que ocupa el operario con respecto a la junta durante la ejecución de la soldadura. Se las conoce por: soldadura plana, soldadura horizontal, soldadura vertical, soldadura sobre cabeza. Diferentes posiciones para soldar

d) Según la orientación de la soldadura. Según la orientación de las soldaduras con respecto a la dirección de las fuerzas axiales aplicadas a los miembros estructurales, se las clasifica en: –

Cordones laterales o longitudinales (paralelos a la dirección de las fuerzas).

–

Cordones transversales o frontales (normales a la dirección de las fuerzas).

–

Cordones inclinados (formando un ángulo con la dirección de la fuerza).

Las pruebas de laboratorio han demostrado que los cordones de soldadura ubicados longitudinalmente paralelos a la dirección de las fuerzas aplicadas, son menos resistentes que los cordones frontales. Orientación de las soldaduras

DEFECTOS EN UNIONES SOLDADAS El uso de la técnica inadecuada de soldadura, una insuficiente preparación del material y la velocidad de depósito incorrecta del metal de aporte, son algunas de las causas que pueden ocasionar defectos en las uniones soldadas. Entre estos efectos se pueden explicar las siguientes:  Socavación  Penetración insuficiente  Falta de fusión  Inclusiones de impurezas  Burbujas de aire o gas  Desgarramiento laminar

INSPECCIÓN DE SOLDADURAS Toda soldadura debe ser cuidadosamente inspeccionada, para asegurar su calidad y eficiencia. No solamente se exige una mano de obra especializada, sino además los procedimientos deben ser adecuados y el tipo y tamaño de los electrodos, los correctos. Las inspecciones que se realizan a las soldaduras son: a) Inspección visual: la inspección visual permite apreciar si la fusión y la penetración de las soldaduras son satisfactorias, así como la apariencia, forma y dimensiones son las adecuadas. El color que adopta la soldadura luego de enfriarse debe ser lo más cercano posible al del metal original, pues si se ha calentado en exceso, adopta una tonalidad rojiza. Si bien la inspección visual es importante, no es suficiente, ya que no permite detallar la condición interna de los cordones ni de sus vacios ocultos, de modo que resulta únicamente un complemento a otros tipos de inspecciones más profundas.

b) Inspección mediante partículas magnéticas: este tipo de inspección se basa en la observación de la orientación que toman las limaduras de hierro esparcidas sobre el cordón, luego de aplicarles un electroimán. Las líneas de fuerza del campo magnético agrupan las limaduras de hierro, permitiendo detectar una grieta o defecto interno. Este efecto se produce porque los bordes de las grietas superficiales se transforman en polos magnéticos al aplicarles el electroimán.

c) Inspección a base de tinturas colorantes: este método consiste en aplicar una tintura especial sobre la superficie de la soldadura y luego de un tiempo retirar el excedente. El tinte empleado es un líquido de gran capilaridad que penetra en las grietas y luego de ser lavado deja coloraciones diferentes que indican la presencia de defectos en el interior de la masa del metal de aporte. d) Métodos ultrasónicos: estos métodos son los más sofisticados y utilizan costosos equipos que envían ondas de sonido a través del cordón de soldadura. El equipo permite captar las ondas según la velocidad del recorrido, y detectar así fácilmente los defectos u oquedades internas. e) Métodos radiográficos: estos métodos consisten en el empleo de rayos X o rayos Gamma que reproducen el perfil de la soldadura sobre la placa. Su aplicación está limitada a las soldaduras de ranura a tope, pues en las de filete, se superponen las proyecciones del metal base y el de aporte.

SOLDADURAS DE RANURA, A TOPE Y EN T Las soldaduras de ranura pueden transmitir tracción, compresión o corte. El esfuerzo unitario en la garganta de una soldadura a tope se adopta igual al permisible del material en los miembros que se sueldan, para cargas estáticamente aplicadas. En el caso de cargas repetidas, se utilizan valores inferiores de tensiones, para evitar la falla por fatiga. La garganta efectiva de una soldadura a tope se define como el menor de los espesores de las planchas que se sueldan. La figura muestra dos planchas de espesores t1 y t2 respectivamente. En este caso, dado que t2
En soldaduras a tope, es usual reducir el metal base sobresaliente de la garganta mediante cepillo y posterior esmerillado a ras en la dirección de los esfuerzos, hasta dejar una superficie totalmente lisa. Este procedimiento mejora notablemente la resistencia a la fatiga. También en solicitaciones en régimen de fatiga, se exige que si las dos planchas conectadas tienen diferente espesor, la transición entre los espesores sea gradual, como se indica en la figura siguiente:

La unión soldada a tope de la figura b) ofrece mayor resistencia si actúa solo la carga axial P1. Especial cuidado se debe tener si la carga actuante es solo P2, cuya dirección es paralela al eje longitudinal de la soldadura. En estados de solicitación biaxial, cuando actúan P1 y P2 simultáneamente, la resistencia de la unión soldada a la tope disminuye. Si el estado tensional es triaxial, se evidencia una marcada tendencia a la fractura frágil. En uniones a tope, es aconsejable ejecutar la soladura comenzando por el centro y depositando el cordón en dirección a los extremos. Con ello se disminuye el estado interno de tensión, permitiendo que la deformación de las placas sea libre hacia los bordes.

De acuerdo a la profundidad de la penetración del cordón en la ranura de la soldadura a tope, se distinguen dos grupos: de penetración completa y de penetración parcial. En general, se preparan los bordes cuando se desea penetración completa, con espesores superiores a los 6mm. La siguiente figura muestra estos tipos de soldadura a tope. Cuando la penetración es parcial, no se aconseja su utilización en miembros solicitados por fatiga.

SOLDADURA DE TAPÓN, DE CANAL Y DE MUESCA Las soldaduras de tapón son las que rellenan los huecos circulares en las planchas a conectar, como se muestra en la figura 4.20 a) las de canal cumplen la misma función, pero las perforaciones son alargadas b). La penetración del metal de aporte puede ser total o parcial, en una altura D. las exigencias de la Norma con respecto a estos tipos de soldadura se indican en la figura.

Cuando el cordón se deposita solamente en las paredes de los huecos, bordeando la perforación, con soldadura de filete, se la conoce como soldadura de muesca. Estos tipos de soldaduras cumplen las siguientes funciones estructurales: 

Rellenar los huecos dejados por los pernos provisorios que se colocan en las planchas o miembros a unir, para mantenerlos firmemente en su lugar mientras se ejecutan las soldaduras, de modo de no disminuir la sección transversal de los mismos en régimen de servicio.



Rellenar las perforaciones realizadas intencionalmente en una de las planchas o miembros conectados, cuando los cordones perimetrales son insuficientes por razones de espacio o solape limitado, de modo de completar la longitud de soldadura exigida en el diseño. También cumplen la función de evitar el pandeo local de los miembros mediante puntos o cordones adicionales en secciones intermedias de la luz.

SOLDADURAS DE FILETE Las soldaduras de fuilete son las de seccion transversal triangular, que unen las caras o los bordes de dos miembros colocados usualmente en angulo recto, o bien las planchas solapadas. Sus dimensiones quedan definidas por la resistencia requerida, la calidad de los electrodos y el tamaño de las piezas a conectar. El espesor efectivo de la garganta ts es la perpendicular trazada desde la raiz de la soldadura a la hipotenusa que une los extremos de los lados, que pueden ser iguales o desiguales. En este analisis se tomaran en consideración unicamente los cordones de lados iguales D, los cuales definen el tamaño o espesor nominal de la soldadura. Los procesos de ejecución de este tipo de cordones puede ser: 

De arco metálico protegido (proceso SAP)



De arco metálico sumergido (proceso SAS)

En el proceso de arco metálico protegido, la garganta efectiva es:

Para el proceso de arco metálico sumergido, se adopta:

Según se ve en la figura que se presenta a continuación, en el caso b) el cordón realizado con arco metálico sumergido proporciona una mayor penetración que con arco protegido, debido a que esa técnica genera una temperatura mucho más elevada, por lo cual se permite usar en el diseño una garganta más profunda. En ambos casos, sin embargo, las soldaduras de filetes son más sencillas de realizar que las de ranura, debido a que las tolerancias de ensamble permitidas son mayores.

El area efectiva de la soldadura es el producto de la garganta efectiva t, por la longitud del cordón L, según el caso c) de la figura anterior.

Las soldaduras de filete pueden ser ejecutadas con cordones: plano o normales, colmados o excedidos, ligeros o rebajados.

A los fines de diseño, se consideran siempre los cordones como planos. Las deformaciones unitarias en los extremos del filete son considerables mayores que en el centro. Por esta razón,los cordones largos ofrecen mayor resistancia unitaria que los cortos y son más rígidos, no permitiendo una fácil redistribución de tensiones. El comportamiento de las soldaduras de filete depende fundamentalmente de la orientación de los cordones respecto a la carga, y la escentricidad existente. Los cordones

frontales son más resistentes que los longitudinales, pero menos dúctiles, de modo que es conveniente en toda soldadura de filete ejecutar una combinación de los dos, en ambas caras de la unión y simétricamente dispuestos. La longitud efectiva de una soldadura de filete es la longitud total del cordón, ya sea transversal o longitudinal, en cualquiera de las caras, incluyendo los remates obligatorios de las esquinas extremas. Cuando el cordón sigue una trayectoria curva, su longitud efectiva será la que resulte de rectificar los tramos a lo largo del eje de la garganta. En el siguiente gráfico se puede observar los remates en las esquinas de las planchas con soldadura de filete:

Estos remates en las esquinas deben realizarse tanto para las soldaduras de filete frontales como laterales. Además, cuando se ejecutan ambas soldaduras, no se deben depositar los cordones en forma continua alrededor del perimetro, sino que se debe interrumpir la secuencia en las esquinas comunes.

LONGITUDES MINIMAS Y MÁXIMAS DE LOS CORDONES DE SOLDADURA La longitud minima de una soldadura resistente de filete, cuyo tamaño niminal es D será:

Si esto no se cumple, se adopta como tamaño nominal en el diseño un espesor nominal que exceda de L/4.

En el caso de barras planas solicitadas a tracción y conectadas mediante soldadura de filete sólo longitudinal a lo largo de ambos bordes, la longitud de cada cordón de soldadura no será menor que la distancia perpendicular entre las mismas. Ver la siguiente figura caso a):

La longitud máxima de las soldaduras de filete solicitadas por fuerzas paralelas a la dirección del cordón, no excedera de 70D. en la longitud efectiva se puede suponer una distribución uniforme de esfuerzos. En las uniones solapadas, el solape minimi L, sera: Las uniones solapadas que conectan planchas sometidas a ersfuerzos axiales deben tener cordones a lo largo de los extremos de ambas piezas, de modo que la flexión no produzca una separación o abertura de la junta bajo cargas limites, como en el caso b) de la figura anterior.

TAMAÑOS MINIMOS Y MÁXIMOS DE LAS SOLDADURAS DE FILETE El tamaño minimo de las soldaduras de filete debe ser aquél que permita transmitir las fuerzas de diseño y no menor al de los valores dados en la siguiente tabla. El tamaño minimo está referido al espesor de la plancha más gruesa a conectar, y esto es debido a que los espesores gruesos tienen un efecto de enfriamiento rápido luego de ser soldados, que contrae el cordón, más delgado, volviéndolo frágil y proclive a agrietarse.

Los espesores nominales presentados anteriormente permiten asegurar que el área que rodea la soldadura soporta calentamientos y enfriamientos adecuados, que impidan la cristalización o la insuficiente fusión del metal de aporte. El tamaño máximo efectivo de las soldaduras de filete se indica a continuación:

Estos espesores máximos están determinados por exigencias práticas, especialmente en el caso de uniones solapadas para no superar el espesor t de los bordes o cantos de las planchas. Defenidos los espesores máximos y minimos de los cordones de la soldadura de filete, se debe decidir con cual espesor se diseña. En la práctica es común elegir el mayor de los espesores, siempre que no supere el de la plancha más delgada, pues asi resulta un cordón de menor longitud.

ELECTRODOS PARA SOLDAR Los electrodos a emplear para soldaduras de arco, están normalizados por la American Welding Society AWS. Al producirse el arco, la fusión del extremo del electrodo que se deposita es el metal de aporte, el cual debe elegirse con caracteristicas similares a las del metal base. Esta condición se denomina compatibilidad de los electrodos. Se dispone en el mercado de una gran variedad de electrodos para poder hacer un ajuste apropiado de las propiedades y caracteristicas resistentes del metal de aporte, en relación con el metal base. En la siguiente tabla se dan los valores de los electrodos compatibles con el metal base de los miembros a soldar. El método de soldadura a que se refieren los valores de la siguiente tabla corresponden al del arco metálico protegido, con procesos de bajo hidrógeno, en condición seca.

CAPACIDAD RESISTENTE DE LAS CONEXIONES SOLDADAS Los esfuerzos en las soldaduras que conectan los miembros estructurales se calculan sobre la base de los siguientes criterios: 

Las soldaduras son elementos de material homogéneo, isótropo y elasto-plástico.



Las pastes conetadas por las soldaduras son rígidas, por lo cual se desprecian sus deformaciones.



No se toman en cuenta los efectos de los esfuerzos residuales, de las concentraciones de esfuerzos, ni de la forma de la soldadura. Por lo general, los cordones de soldadura están solicitados a:



Corte en el área efectiva Ae



Tracción o compresión normal al área efectiva Ae.



Tracción o compresión paralelas al eje de la soldadura. Adicionalmente, una soldadura puede soportar una combinación de solicitaciones,

como por ejemplo corte y flexión, o corte y torsión, etc. El diseño de las soldaduras de filete se limita en cada caso a calcular la longitud necesaria de los cordones, su espesor y la calidad del metal de aporte. El principio que rige el diseño de una conexión soldada es que sea suficientemente resistente a las solicitaciones impuestas. Por ello sebe conocer el flujo de las tensiones y el flujo de las líneas de fuerza. En todos los casos, estas lineas deben desviarse lo menos posible al ser transmitidas de un miembro a otro a través de la soldadura.

CAPACIDAD RESISTENTE A CORTE EN LA SOLDADURA El esfuerzo cortante limite Fw de una soldadura de filete se obtiene:

Siendo Fexx la resistencia a tracción del metal de aporte, el cual depende del tipo de electrodo usado. El esfuerzo cortante de diseño es ǾFw, para un factor minorante Ǿ=0,75.

Los valores de Fexx y de ǾFw se dan en la tabla anterior de esfuerzos en el metal de aporte en soldaduras de filete. En base a estos valores se puede calcular la capacidad teórica de carga del cordón de soldadura de filete Rns.

Y la resistencia teórica de diseño ǾRns:

CAPACIDAD RESISTENTE A CORTE EN EL ÁREA Av DE LOS MIEMBROS La resitencia teórica por corte Fmb del metal base (que son las planchas o perfiles conectados mediante la soldadura de filete) resulta:

Fy es el esfuerzo cedente del metal base. La resistencia teórica a corte Rns en el área Av en el metal es: Av corresponde al área que resiste corte en el metal base de espesor t, a lo largo del perímetro de la soldadura. Por lo tanto: De modo que la capacidad teórica a corte simple en las planchas o perfiles conectados resulta:

Y el valor de ǾRnv por longitud unitaria, a lo largo del cordón de soldadura se obtiene: Para poder determinar la longitud necesaria del cordón. Esta verificación debe hacerse en cada miembro concurrente a la conexión. De los valores de ǾRns y ǾRnv calculados, el menor de ellos controla la capacidad resistente a corte simple en la unión. CAPACIDAD RESISTENTE A TRACCIÓN EN EL ÁREA TOTAL A DE LOS MIEMBROS La capacidad resistente a tracción de los miembros conectados mediante la soldadura de filete, en el área total A (o área gruesa) de cada uno, para Ǿt=0,9 es:

CAPACIDAD RESISTENTE A TRACCIÓN EN EL ÁREA EFECTIVA AE DE LOS MIEMBROS La capacidad resistente a tracción en el área efectiva Ae resulta, para Ǿt=0,75: A continuación se indica como obtener el valor de Ae para los diferentes casos que se pueden presentar en la prática. Caso 1: Planchas conectadas mediante soldaduras El área efectiva se obtiene: En conexiones soldadas, el área neta y el área total son iguales, por la ausencia de perforaciones en los miembros, de modo que estos casos sólo se hará referencia al área total o área gruesa A de la sección transversal involucrada. 

Cuando las fuerzas de tracción se transmiten sólo por medio de soldaduras transversales o una combinación de soldaduras transversales y longitudinales:



Cuando las fuerzas de tracción se transmiten sólo por medio de soldaduras longitudinales a lo largo de ambos bordes, se deben adoptar los calores de C, indicados a continuación:

Caso 2: Perfiles conectados mediante soldadura 

Cuando la carga de tracción se transmite directamente mediante soldadura en todos y cada uno de los elementos que forman el perfil:



Cuando las fuerzas de tracción se transmiten mediante soldadura longitudinal únicamente, o una combinación de soldadura frontal y longitudinal a través de algunos, pero no todos los elementos de la sección trnasversal de un miembro: La presencia de soldaduras frontales tiene poca importancia al tomar en cuenta el efecto del corte diferido.

CAPACIDAD RESISTENTE POR BLOQUE DE CORTE EN LOS MIEMBROS En los miembros conectados mediante soldaduras, se debe verificar la capacidad resistente por bloque de cortante, en forma similar a las uniones apernadas:

Por lo tanto se debe cumplir:

En ambos casos, Ǿ=0,75 El menor de estos valores controla la capacidad resistente por bloque de cortante de la conexión soldada.

CAPACIDAD RESISTENTE POR CORTE Y FLEXIÓN EN LAS SOLDADURAS

Es muy común en los miembros de los sistemas estructurales analizados, la presencia simultánea de solicitaciones de corte y flexión.

En estos caso, la distribución de los esfuerzos cortantes sigue una ley parabólica, con un máximo en la mitad de la altura, mientras que los esfuerzos de flexión presentan un máximo en los extremos superiores e inferior. Por ello, como los valores máximos no coinciden en ninguna sección de los cordones, se acepta que si éstos son resistentes a corte y a flexión independientemente, tambien lo serán para el caso de los esfuerzos combinados.

La soldaduras de filete se representan meidante un simbolo triangular, el cual se colcoca por debajo o por encima de la línea de referencia, como si ilustra en los ejemplos dados. A continuación se dan algunos ejemplos explicativos de esta simbologia. Si está por debajo, significa que el cordón se ejecuta del lado donde se mira el dibujo, en el lugar indicado por la punta de la flecha y las dimensiones se especifican del mismo lado donde está el triángulo. El numero que aparece delante indica la dimensión D o tamaño nominal de la soldadura de filete, y el número posterior es la longitud L del cordón, ambos en mm. En el caso de soldaduras intermitentes, en lugar de L se especifica L’ que es la longitud del tramo del cordón, y s que es el espaciamiento. Cuando esta información aparece por encima de la linea de referencia, significa que el cordón debe ubicarse en el plano posterior, del otro lado de la junta, y cuando el símbolo es un doble triángulo, la soldadura se coloca en ambos planos, el anteior y el posterior, pero en este caso la información de D y de L se ubica sólo en la parte inferior de la línea de referencia. A continuación se presentan ejemplos:

COMBINACIÓN DE SOLDADURAS Y SOLDADURAS CON PERNOS Cuando dos o más tipos de soldaduras diferentes (tales como las de tapón, de canal, de ranura y de filete) se combinan en una sola unión, se debe calcular por separado la capacidad resistente efectiva de cada una, y sumar los resultados parciales, de modo de determianr la capacidad resistente total de la conexión. Si se combinan en una unión pernos y soldaduras en una estructura en zona sismica, no se aceptan que compartan las cargar. Las mismas deben ser resistidas en su totalidad por los pernos de alta resistencia o bien por las soldaduras continuas (no intermitentes) en forma independiente. En obras nuevas, en zona sísmica o no, los pernos A307 o los de alta resistencia usados en conexiones por aplastamiento, tampoco comparten las cargas con las soldaduras. Si ocurre tal combinación, son las soldaduras las responsables de resistir todas las cargas de la unión. Pero si en la conexión se instalan pernos de alta resistencia del tipo de deslizamiento crítico, antes de ejecutar las soldaduras, se aceptan que ambos compartan las cargas exteriores solicitantes.