De forma sucinta e clara, definir os seguintes conceitos:
(a) Mencionar e comentar sobre pelo menos dois casos de flambagem que não estejam relacionados com colunas.
(b) Fazer uma análise de como os parâmetros
e
influenciam na obtenção da carga crítica de flambagem.
(a) Mencionar e comentar sobre pelo menos dois casos de flambagem que não estejam relacionados com colunas.
(b) Fazer uma análise de como os parâmetros
Passo 1
Beleza, então vamos lá! Você me passou um exercício que pede para a gente definir dois conceitos de flambagem que não estão ligados a colunas e depois analisar como os parâmetros
(comprimento),
(módulo de elasticidade) e
(momento de inércia) afetam a carga crítica de flambagem. Para resolver isso, vamos dividir em duas partes principais: primeiro, identificar e comentar sobre dois casos de flambagem diferentes, e segundo, entender como esses parâmetros influenciam a carga crítica.
Passo 2
Vamos começar com a parte (a). A flambagem não ocorre só em colunas, tem outros casos. Um exemplo é a flambagem de uma placa submetida à compressão. Imagine uma chapa de metal que recebe uma força perpendicular à sua superfície; se a força for suficiente, a chapa pode se deformar lateralmente. Outro caso é a flambagem de hastes ou vigas em estruturas de pontes. Nessas situações, além da coluna, outros elementos estruturais podem sofrer flambagem devido a cargas compressivas.
Passo 3
Agora, vamos para a parte (b). A carga crítica de flambagem,
, é a carga à qual a estrutura começa a deforma-se lateralmente. Essa carga depende de três parâmetros principais:
-
Comprimento (
): Quanto maior o comprimento da peça, menor a carga crítica. Isso porque uma peça mais longa é mais propensa a se deformar sob compressão. -
Módulo de Elasticidade (
): Quanto maior o , mais rígido o material. Assim, um material com alto vai resistir melhor à flambagem, aumentando a carga crítica. -
Momento de Inércia (
): Refere-se à distribuição da área da seção transversal em relação ao eixo neutro. Um maior significa que a seção está mais resistente à flexão, o que também aumenta a carga crítica de flambagem.
Esses parâmetros estão relacionados pela fórmula da carga crítica de Euler:
Essa equação mostra que a carga crítica aumenta com o aumento de
e
, e diminui com o aumento de
.
Resposta
(a) Dois casos de flambagem distintos: flambagem de placas submetidas à compressão, onde uma chapa de metal deforma lateralmente, e flambagem de vigas em pontes, onde elementos estruturais flexionam sob cargas compressivas.
(b) A carga crítica de flambagem aumenta com o aumento do módulo de elasticidade ( ) e do momento de inércia (
), e diminui à medida que o comprimento (
) da peça aumenta.
(b) A carga crítica de flambagem aumenta com o aumento do módulo de elasticidade (
Exercícios relacionados
A carga
aplicada ao pino de aço é distribuida para o suporte de madeíra por uma arruela anelar. O diâmetro do pino é de 22 mm e o diâmetro interno da arruela é de 25 mm , sendo este ligeiramente maior que o diâmetro do orificio. Determine o menor diâmetro externo d admissivel da arruela, sabendo que a tensăo normal axial no pino de aço é de 35 MPa e a tensão média de contato entre a arruela
a madeira nâo pode exceder 5 MPa . com fator de segurança igual a do exercício 1.
E a incerteza do material (aço) igual a do aço da 1 também.
E a incerteza do material (aço) igual a do aço da 1 também.
Faça as verificações de tração, embutimento e cisalhamento para os elementos. Dados:
Fator dos materiais:
Gama madeira
Aço
Fator do modelo: Gama
Fator da avaliação: gama
Cargas:
.
gama
Resistência madeira: Tração 26 Mpa, Emb. 24 Mpa e Cisalhamento 4 MPa .
Resistência aço: Tração 26 Mpa, Emb. 24 Mpa e Cisalhamento 4 MPa.
Quanto é a fração de tensão efetiva ? (tensão solicitada/tensão total)?
Fator dos materiais:
Gama madeira
Aço
Fator do modelo: Gama
Fator da avaliação: gama
Cargas:
gama
Resistência madeira: Tração 26 Mpa, Emb. 24 Mpa e Cisalhamento 4 MPa .
Resistência aço: Tração 26 Mpa, Emb. 24 Mpa e Cisalhamento 4 MPa.
Quanto é a fração de tensão efetiva ? (tensão solicitada/tensão total)?
A peça B está sujeita a uma força de compressão de 600 lbf . Se A e B são ambas feitas de madeira e possuem 1.5 in de espessura, determine a menor dimensão
do suporte de modo que a tensão de cisalhamento média ao longo da linha em azul não ultrapasse a tensão admissível de 50 psi . Despreze o atrito.
A barra rígida
é suspensa por duas barras
e
. A barra
é feita de alumínio
e tem uma área transversal de
; A barra
é feita de aço
e tem uma área transversal de
. Para a força de 30 kN mostrada, determinar os deslocamentos dos pontos a)
, b)
e c)
.