Calculadora de Resistência de Solda de Filete

Calcule a capacidade ao cisalhamento e a utilização de uma solda de filete de pernas iguais (AWS D1.1 / AISC ASD)

Dimensiona uma solda de filete de pernas iguais pelo projeto por tensões admissíveis da AISC: garganta efetiva (0.707 × leg), área da solda, tensão de cisalhamento admissível (0.30 × resistência do eletrodo FEXX), capacidade de carga, utilização e a perna mínima necessária para suportar sua carga. A v1 abrange apenas filetes de pernas iguais a 90° no metal de solda — veja as notas abaixo para os limites de escopo.

Como Se Calcula a Resistência da Solda de Filete?

Uma solda de filete suporta a carga através de sua garganta efetiva — a menor distância da raiz da junta até a face da solda. Para um filete de pernas iguais, a garganta é igual a 0.707 × o tamanho da perna, porque a garganta é a altura de um triângulo retângulo de 45°. A área de cisalhamento da solda é essa garganta multiplicada pelo comprimento efetivo e pelo número de soldas.

O projeto por tensões admissíveis (AISC ASD) limita a tensão de cisalhamento na garganta a 0.30 × FEXX, onde FEXX é a resistência mínima à tração do eletrodo. Um eletrodo E70 (FEXX = 483 MPa / 70 ksi) permite, portanto, 0.30 × 483 ≈ 145 MPa (21 ksi) de cisalhamento. Multiplicar a tensão admissível pela área da garganta fornece a capacidade de carga da solda.

A utilização é a carga aplicada dividida por essa capacidade: abaixo de 1.0 a solda é adequada, acima de 1.0 ela está sobrecarregada. A calculadora também resolve o inverso — o tamanho mínimo da perna necessário para suportar uma dada carga — permitindo dimensionar a solda diretamente em vez de estimar e verificar.

Formula: t = 0.707 × leg Aw = t × L × n Fw = 0.30 × FEXX Pallow = Fw × Aw util = P / Pallow

Exemplo de Cálculo

Um filete de pernas iguais de 6 mm, 100 mm de comprimento, passe único, eletrodo E70. Garganta = 0.707 × 6 = 4,24 mm; área = 4,24 × 100 = 424 mm². Cisalhamento admissível = 0.30 × 483 = 145 MPa, então a capacidade = 145 × 424 ≈ 61,5 kN. Uma carga de cisalhamento de 50 kN resulta em utilização de 50/61,5 ≈ 0,81 (81%) — adequada.

Quando Usar Esta Calculadora

Erros Comuns a Evitar

Como Interpretar os Resultados

Normas e Referências Relacionadas

Perguntas frequentes

Por que a garganta é 0.707 vezes o tamanho da perna?

Uma solda de filete de pernas iguais tem uma seção transversal triangular com duas pernas iguais encontrando-se a 90°. A garganta efetiva é a distância perpendicular do canto da raiz até a hipotenusa (a face da solda), que para um triângulo retângulo de 45° é igual a leg × sin(45°) = leg × 0.707. Assume-se que a carga cisalha através deste plano da garganta, de modo que é ela — e não a perna — que determina a resistência da solda.

De onde vem o admissível de 0.30 × FEXX?

O projeto por tensões admissíveis da AISC (ASD) define a tensão de cisalhamento admissível na garganta da solda como 0.30 vezes a resistência mínima à tração FEXX do eletrodo. Ele agrupa a resistência nominal da solda (0.60 × FEXX) com um fator de segurança de cerca de 2.0. Para o E70, isso é 0.30 × 70 = 21 ksi (≈145 MPa), correspondendo ao exemplo resolvido padrão da AISC.

Isso leva em conta a direção do carregamento?

Não — a v1 usa o valor longitudinal conservador 0.30 × FEXX para todas as direções. A AISC permite um aumento de até 1.5× para soldas carregadas transversalmente ao seu eixo (0.30 × FEXX × (1.0 + 0.5·sin^1.5 θ)). Ignorá-lo é seguro (você obtém mais capacidade do que a calculada), razão pela qual a maioria das calculadoras básicas o omite. Trate o resultado como um piso conservador.

O metal base também é verificado?

Não. Esta calculadora verifica apenas o metal de solda. Um projeto completo também deve verificar se o metal base conectado não falha por cisalhamento ou tração ao longo da solda, e se a solda não excede os limites de espessura do metal base. Use isto como a verificação do metal de solda e verifique o metal base separadamente.