Verificación normativa de soldaduras (EN)

Las soldaduras en ángulo se verifican según EN 1993-1-8. Se asume que la resistencia de las soldaduras a tope es igual a la del metal base y no se verifica.

Soldaduras en ángulo

Resistencia de cálculo

La redistribución plástica en las soldaduras se utiliza para evitar automáticamente las singularidades de tensión en los elementos de soldadura y redistribuir la tensión a lo largo de la longitud de la soldadura. La resistencia de la soldadura coincide aproximadamente con el cálculo manual, y la tensión se distribuye correctamente para casos complejos como la soldadura a un ala no rigidizada (EN 1993-1-8 – Cl. 4.10). La tensión en la sección de garganta de una soldadura en ángulo se determina según EN 1993-1-8 Cl. 4.5.3. Las tensiones se calculan a partir de las tensiones en el elemento de soldadura. El momento flector alrededor del eje longitudinal de la soldadura no se tiene en cuenta.

\[ \sigma_{w,Ed}=\sqrt{\sigma_{\perp}^2 + 3 \left ( \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 \right )} \]

\[ \sigma_{w,Rd} = \frac{f_u}{\beta_w \gamma_{M2}} \]

Utilización de la soldadura

\[ U_t = \max \left\{ \frac{\sigma_{{w,Ed}}}{\sigma_{w,Rd}}, \frac{\sigma_{\perp}}{0.9 f_u / {\gamma_{M2}}} \right\} \]

donde:

• σ_w,Ed – tensión equivalente en la soldadura
• σ_w,Rd – resistencia de la soldadura
• β_w – factor de correlación (EN 1993-1-8 – Tabla 4.1)
• f_u – resistencia última, tomada como el menor de los dos materiales base conectados o según el material elegido por el usuario
• γ_M2 – coeficiente de seguridad (EN 1993-1-8 – Tabla 2.1; editable en la configuración normativa)
• σ_┴, τ_┴, τ_‖ – tensiones en la soldadura según la figura siguiente:

Todos los valores necesarios para la verificación se muestran en tablas. Ut es la utilización del elemento más solicitado. Dado que se utiliza la redistribución plástica de tensiones en la soldadura, es la utilización determinante. Utc proporciona información sobre la utilización a lo largo de la longitud de la soldadura. Es la relación entre la tensión real en todos los elementos de la soldadura y la resistencia de cálculo de la tensión en toda la longitud de la soldadura.

El diagrama de tensión equivalente en la soldadura muestra la siguiente tensión:

\[ \sigma = \max \left \{ \frac{\sigma_{\perp}}{0.9 \beta_w}, \, \sqrt{\sigma_{\perp}^2 + 3 \tau_{\perp}^2 + 3 \tau_{\parallel}^2}  \right \} \]

Soldaduras a tope

Las soldaduras pueden especificarse como soldaduras a tope. Se considera penetración completa de junta para las soldaduras a tope y, por tanto, dichas soldaduras no se verifican.

Detalles constructivos

El espesor mínimo de placa de las uniones soldadas se verifica según EN 1993-1-8 – 4.1(1):

• Para perfiles huecos de acero, el espesor de la placa debe ser al menos 2,5 mm
• Para otras placas, el espesor de la placa debe ser al menos 4 mm

El espesor máximo de garganta de soldaduras en ángulo se verifica para placas paralelas. Se emite un error indicando que dicha soldadura no es viable debido a restricciones geométricas.

El espesor mínimo de garganta de las soldaduras en ángulo debe ser al menos 3 mm según EN 1993-1-8 – 4.5.2(2). Se emite un error cuando no se cumple este requisito.

Se emite una advertencia cuando el espesor de garganta de la soldadura es menor que el requisito de DIN EN 1993-1-8 – NA to 4.5.2:

\[a \le \sqrt{t_{max}}-0.5\]

donde:

• \(a\) – espesor de garganta de la soldadura
• \(t_{max}\) – espesor de la placa conectada más gruesa 
• las unidades deben estar en [mm]

Se emite una información cuando el espesor de garganta de la soldadura es menor que el requisito de ductilidad mínima de uniones soldadas en FprEN 1993-1-8:2023 – 6.9(4). Este requisito se verifica para soldaduras en ángulo de doble cara mediante:

\[a/t=\frac{\beta_w\gamma_{M2} f_y}{\sqrt{2} f_u \gamma_{M0} } \cdot \min \left \{1.0, 1.1\frac{f_y}{f_u} \right \}\]

donde:

• \(a\) – espesor de garganta de la soldadura
• \(t\) – espesor de la placa conectada por el canto
• \(\beta_w\) – factor de correlación de la soldadura 
• \(\gamma_{M2}\) – coeficiente de seguridad para tornillos y soldaduras; editable en la configuración normativa
• \(f_y\) – límite elástico de la placa
• \(f_u\) – resistencia última de la soldadura
• \(\gamma_{M0}\) – coeficiente de seguridad para placas; editable en la configuración normativa

El espesor de garganta de la soldadura en ángulo de una sola cara es el doble que el de la soldadura en ángulo de doble cara.