Fillet Resistencia de la Soldadura Calculator

La Resistencia de la Soldadura de Filete se calcula utilizando las Ecuaciones 4-6 y 4-7 de D1.1:2025. Primero, encuentre la Garganta efectiva: para un filete de patas iguales en una unión de 90 grados, la garganta es igual a 0.707 veces el tamaño de la pierna. Multiplique la garganta por la Longitud de Soldadura para obtener el área efectiva. Luego calcule el esfuerzo nominal usando la Ecuación 4-7: F_nw es igual a 0.6 veces la resistencia de la Clasificación del electrodo (FEXX) veces un factor direccional (1.0 + 0.5 veces el seno elevado a la potencia de 1.5 del ángulo de carga). Multiplique F_nw por el área efectiva para obtener la resistencia nominal R_n. Para el diseño, aplique ASD (divida por el factor de seguridad 2.0) o LRFD (multiplique por el factor de resistencia 0.75) según la Cláusula 4.7.3.2. La resistencia de la unión es la menor de las capacidades del Metal de Soldadura y del Metal Base según la Cláusula 4.7.3.

D1.1 define tres medidas de garganta para las soldaduras de filete. La garganta teórica es la distancia perpendicular desde la raíz de la unión hasta la hipotenusa del triángulo rectángulo más grande inscrito en la sección transversal de la Soldadura. Para un filete de patas iguales en una unión de 90 grados, esto es igual a 0.707 veces el tamaño de la pierna. La Garganta efectiva es igual a la garganta teórica para filetes estándar entre 80 y 100 grados según la Cláusula 4.5.2.6. La garganta real es la distancia medida más corta desde la raíz hasta la cara, que puede exceder la garganta teórica debido a la penetración de la Soldadura o la convexidad. Esta Calculadora utiliza la garganta teórica (igual a la Garganta efectiva para uniones estándar de 90 grados), lo cual es conservador. Para uniones que no son de 90 grados, la Cláusula 4.5.2.6 requiere cálculos ajustados a la geometría no cubiertos por esta Herramienta.

Una Soldadura de Filete de patas iguales de 1/4 de pulgada que utiliza Electrodo E70 tiene una resistencia nominal de aproximadamente 7,425 lbs por pulgada de Longitud de Soldadura (33.0 kN por pulgada) cuando está cargado longitudinalmente. El cálculo: Garganta efectiva es igual a 0.707 veces 0.250 pulgadas es igual a 0.177 pulgadas. El área efectiva por pulgada es igual a 0.177 pulgadas cuadradas. El esfuerzo nominal F_nw es igual a 0.6 veces 70 ksi es igual a 42 ksi. La resistencia nominal por pulgada es igual a 42 veces 0.177 es igual a 7.43 kips por pulgada. Aplicando el factor de seguridad ASD de 2.0 se obtiene una resistencia admisible de aproximadamente 3,712 lbs por pulgada (16.5 kN por pulgada). La resistencia de diseño LRFD es 0.75 veces 7,425 es igual a 5,569 lbs por pulgada. Con carga transversal a 90 grados, la resistencia nominal aumenta en un 50 por ciento a aproximadamente 11,137 lbs por pulgada debido al aumento de resistencia direccional en la Ecuación 4-7.

El 0.6 en la Ecuación 4-7 de D1.1 es el coeficiente para calcular el esfuerzo nominal F_nw en la Garganta efectiva de una Soldadura de Filete. D1.1 define F_nw como 0.6 veces FEXX veces un factor de mejora direccional. Este coeficiente refleja que las soldaduras de filete están cargado a cizallamiento en el plano de la Garganta efectiva, y la resistencia nominal a cizallamiento del Metal de Soldadura es aproximadamente el 60 por ciento de su resistencia de Clasificación a la tracción. No es un factor de seguridad. Los factores de seguridad se aplican por separado: para ASD, el factor de seguridad Omega es igual a 2.0; para LRFD, el factor de resistencia phi es igual a 0.75. Estos se especifican en la Cláusula 4.7.3.2. Así, una Soldadura de Filete hecha con Electrodo E70 tiene un esfuerzo nominal de 42 ksi (0.6 veces 70), y los valores de diseño son 21 ksi (ASD) o 31.5 ksi (LRFD) antes de considerar la mejora direccional.

Sí. La Ecuación 4-7 de D1.1:2025 incluye un factor de mejora de resistencia direccional: F_nw es igual a 0.6 veces FEXX veces (1.0 + 0.5 veces el seno elevado a la potencia de 1.5 del ángulo de carga theta). Cuando una Soldadura de Filete está cargado longitudinalmente (theta es igual a 0 grados, cizallamiento a lo largo del eje de la Soldadura), el factor de mejora es 1.0 y F_nw es igual a 0.6 veces FEXX. Cuando está cargado transversalmente (theta es igual a 90 grados, fuerza perpendicular al eje de la Soldadura), el seno elevado a la potencia de 1.5 de 90 es igual a 1.0, lo que da un factor de mejora de 1.5. Esto significa que una Soldadura de Filete cargado transversalmente tiene un 50 por ciento más de capacidad que la misma Soldadura cargado longitudinalmente. A 45 grados, la mejora es aproximadamente del 30 por ciento. Esta Calculadora por defecto usa 0 grados (el más conservador). Use el interruptor Avanzado para especificar un ángulo de carga diferente cuando conozca la dirección de la fuerza aplicada en relación con el eje de la Soldadura. Nota: esto se aplica a filetes lineales individuales o grupos paralelos según la Cláusula 4.7.3.2, no a grupos de Soldadura cargado excéntricamente.