Reduza os custos de soldadura com uma fabricação otimizada

É interessante verificar as diferentes abordagens à mesma estrutura que podemos encontrar entre regiões, empresas ou mesmo entre diferentes projetistas. Enquanto alguns soldam tudo sem pensar num único parafuso, outros dividem a estrutura em várias partes e ligam tudo com dezenas de parafusos. Ambas as abordagens para ligar os elementos estruturais têm as suas vantagens e desvantagens. 

As ligações puramente soldadas são mais rígidas do que as ligações aparafusadas e são, por isso, consideradas mais seguras ou podem reduzir as deformações. Mas então um soldador experiente (ou seja, caro) tem de estar em obra, suspenso no espaço, muitas vezes em condições meteorológicas adversas. As verificações da qualidade da soldadura por vezes nem são possíveis, e um trabalho menos preciso implica obviamente custos de material mais elevados.

A soldadura em oficina, por outro lado, pode ser mais precisa, mas também exige transporte para a obra. E a soldadura em obra é frequentemente dispendiosa na execução e no consumo excessivo de materiais de soldadura. Continue a ler para saber qual a abordagem mais adequada para os seus projetos.

Já sabe que o IDEA StatiCa pode ajudá-lo a calcular não só a rigidez das ligações soldadas, mas também a estimar os custos da ligação em função do tipo de soldadura, entre outros aspetos. Isso não é novidade. Pode ler um dos nossos artigos sobre o cálculo do custo da ligação. 

Mas também acreditamos que os projetos de ligações devem ser tão precisos quanto possível, garantindo ao mesmo tempo uma resistência suficiente da ligação. E uma das nossas funcionalidades pode ajudá-lo exatamente com isso. 

Projetar o contacto entre o pilar e a placa de base

Imagine que precisa de projetar um pilar de aço soldado à sua placa de base. A carga deve ser transferida da estrutura superior para as fundações. Em determinados países, é possível incluir o contacto entre o pilar e a sua placa de base na avaliação da resistência à compressão da ligação.

Na maioria das normas, como o Eurocódigo, assume-se que a carga é transmitida apenas através das soldaduras. Por conseguinte, as soldaduras devem ser dimensionadas de modo a resistir à força de compressão total proveniente da estrutura acima. No entanto, é possível imaginar que existe um determinado contacto entre a base do pilar e a sua placa de base mesmo antes de estes dois elementos serem soldados.

Em algumas regiões, os guias técnicos permitem ter em conta este contacto na avaliação da resistência à compressão. Naturalmente, existem determinados critérios a cumprir para que seja permitido utilizar esta abordagem. O contacto confere então uma resistência adicional à resistência à compressão da soldadura de base, o que conduz a um dimensionamento mais económico das soldaduras.

O modelo da soldadura será então definido com elevada rigidez. Quando começa a ceder (ou seja, a deformar-se plasticamente), o contacto é ativado e a compressão é absorvida pelo contacto. Isto conduz a valores significativos de tensão na soldadura mesmo quando o contacto é aplicado. No entanto, importa salientar que a resistência da soldadura ao corte não é reduzida. A soldadura deixa de ser verificada à compressão, uma vez que esta é absorvida pelo contacto, mas a tração e o corte continuam a ser atribuídos à soldadura e as verificações adequadas são realizadas.

Na prática, adicionará simultaneamente um contacto e uma soldadura nas arestas apropriadas do elemento (o pilar, neste caso). Do ponto de vista da transferência de carga, o contacto será eficaz apenas à compressão, enquanto as soldaduras transferirão forças de corte e de tração. Ambas as operações estão disponíveis na operação de fabrico "Soldadura ou contacto".

É o que verá no IDEA StatiCa Connection:

• Uma linha vermelha que representa o contacto à compressão é combinada com uma linha amarela utilizada para indicar as soldaduras (quando a vista transparente está ativada)

• Nos resultados e relatórios, foi adicionada uma seta apontada para baixo junto ao símbolo retangular da soldadura de filete

Pode aplicar qualquer tipo de soldadura de filete em combinação com o contacto (ou seja, contínua, parcial ou intermitente). As soldaduras de topo não são combinadas pela sua própria natureza.

Limitações do procedimento

A abordagem apresentada pode ser aplicada quando as operações de fabrico reais são garantidas: as arestas do elemento soldado devem ser maquinadas com precisão de modo a que não exista folga entre os elementos soldados. Devido a estes critérios rigorosos, este procedimento está limitado a determinados países, como os Países Baixos e o Reino Unido. Não podemos deixar de sublinhar que a responsabilidade pelo cumprimento deste critério recai sobre o engenheiro.

Saiba mais 

A combinação do contacto à compressão e uma soldadura na mesma aresta da chapa de aço é uma das novas funcionalidades da versão 22.1 do IDEA StatiCa, lançada em outubro deste ano. Consulte a lista completa das novas funcionalidades nas nossas Notas de lançamento do IDEA StatiCa 22.1 para aço e betão, ou assista a uma apresentação ao vivo no nosso webinar de lançamento Novidades no IDEA StatiCa 22.1.