Esercitazione n 4. Morganti Nicola Matr Saldature

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1 Saldature Esercitazione n 4 23 Nelle figure sottostanti sono rappresentate le sette diverse tipologie di strutture saldate; noti i carichi applicati ed alcune dimensioni dei collegamenti, completare il dimensionamento delle lamiere e delle saldature.

2 Verificare le saldature testa a testa, di prima classe, che collegano le due travi a doppio T rappresentate in figura. I carichi applicati sono: M = Nm T = N 24

3 Introduzione alle saldature Svolgimento 25 Le saldature sono collegamenti che vengono effettuati per unire due lamiere. Queste non sono smontabili e comportano una continuità del materiale. Esistono varie tecnologie di realizzazione per le saldature che comportano più cura e quindi più resistenza ma anche maggior costo Distinguiamo le saldature tra: Autogene: il materiale base partecipa alla fusione Eterogene: quando ho collaborazione del sono materiale d apporto Illustriamo quindi le varie tipologie di giunti saldati Testa a testa A spigolo L T Sovrapposizione T completa penetrazione Vediamo ora le varie preparazioni dei lembi che rendono la saldatura più affidabile e più facile V U X K Conseguenza importante di una saldatura è la variazione delle caratteristiche meccaniche e metallurgiche (cristallizzazione) del pezzo. Per quanto riguarda le variazioni meccaniche del pezzo, noi dobbiamo evitare che, dopo la saldatura, quando torniamo a temperatura ambiente,questo resti plasticizzato a trazione, in quanto questi sforzi non sono controllabili e noi ci giocheremmo così la funzionalità del pezzo. Esistono dei processi di distensione per ridurre danni termici ma esistono anche problemi legati alla saldatura stessa : inclusione materiali estranei, vuoti all interno del materiale, disomogeneità. Usiamo quindi anche gli NTD (controlli non distruttivi) per trovare gli eventuali difetti. Esistono varie norme per svolgere la progettazione delle saldature, noi vedremo la UNI CNR Le tipologie di giunti che affronteremo sono due di quelli illustrati in precedenza: testa a testa e cordone d angolo (L e T) Per le saldature testa a testa distinguiamo due classi o Iª Classe: eseguite da saldatori patentati e seguite da controlli NTD rigorosi o IIª Classe: eseguite da saldatori patentati con elettrodi di minore qualità e seguite da controlli NTD meno rigorosi mentre per il cordone d angolo abbiamo una sola classe coincidente con la prima dei testa a testa. Il materiale del cordone è sempre migliore di quello base, ma noi lo calcoliamo come fosse lo stesso mettendoci a favore della sicurezza.

4 26 Testa a testa Calcoliamo gli sforzi agenti sulla saldatura con le solite formule, per poi usare una σ di confronto definita nella maniera seguente (Von Mises) σ = σ + σ σ σ + 3τ * Se ho una saldatura della prima classe la confronto con σ amm altrimenti con 0,85σ amm. Cordone d angolo Supponiamo di avere un cordone di lunghezza L e spessore s. Come possiamo notare la forma geometrica del cordone può essere di vario tipo e quindi per i nostri conti definiamo a, altezza di gola, quel segmento inclinato di 45 che congiunge lo spigolo formato dai giunti con l esterno della saldatura. Questo segmento, ruotato sulla parete di un giunto e moltiplicato per la lunghezza del cordone, da luogo alla sezione di gola che per noi sarà l area resistente agli sforzi della saldatura. a s L Disegno schematico dell area di gola, in rosso l area resistente Quindi la saldatura sarà dimensionata in maniera corretta quando la sezione di gola riuscirà a sopportare gli sforzi applicati ai giunti. Riportiamo ora i calcoli per le sette saldature proposte dall esercizio e la verifica della saldatura sulle travi a doppio T Saldatura 1 P N L 50 Mm Teorico coprigiunto Lamina Altezza di gola Lunghezza cordone Fe , , , Fe , , , Fe , , ,

5 27 Saldatura 2 P N L 50 mm Teorico coprigiunto Lamina Altezza di gola Sigma nel cordone Rettifica Sigma spessore ammissibile coprigiunto Controllo sforzo Fe , , , , Fe , , , , Fe , , , , Saldatura 3 P N L 40 Mm Teorico coprigiunto Lamina Altezza di gola Lunghezza cordone laterale Fe , , , Fe , , , Fe , , , Saldatura 4 Momento P N Nmm L 500 mm b 25 mm Altezza Trave Altezza gola Cordone Fe , , , Fe , , , Fe , , , Saldatura 5 Momento P N Nmm L 300 mm L1 150 mm Altezza Lamiera Altezza di gola (sola tau) Altezza di gola (sola sigma) Altezza di Gola (simga e tau) Altezza gola utilizzata Fe , , , , , Fe , , , , , Fe , , , , ,

6 28 Saldatura 6 Momento P N Nmm L 850 mm W Trave scelta Altezza gola soletta Altezza gola anima Fe HE 180 B 8, , Fe ,7368 HE 200 A 6, , Fe ,3333 HE 180 A 6, , Saldatura 7 P 9000 N Momento Nmm L 1500 mm Forza equivalente N h 200 mm Lamiera Altezza di gola Lunghezza cordone Fe , , , Fe , , , Fe ,4375 5, , Verifica Saldatura Travi Azioni Agenti T N M Nm Nmm Sollecitazione Flessionale Metodo 1 Metodo 2 Inerzia saldatura mm 4 Fequivalente N sigma saldatura 148, Mpa sigma saldatura 148,1481 Mpa Sollecitazione a Taglio Esito Verifica Tau massima 50, Positivo Sigma corrispondente 86,