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REVISÃO 2ª NDA – RESISTENCIA DOS MATERIAIS Flambagem em peças comprimidas: é um fenômeno de ocorre em peças esbeltas (PEÇAS ONDE A ÁREA DE SEÇÃO TRANSVERSAL É PEQUENA EM RELAÇÃO AO COMPRIMENTO), quando submetidas a um esforço de compressão axial; A flambagem acontece quando a peça sofre flexão transversal (deflexão lateral) devido a compressão axial; Um PILAR quando submetido a uma carga axial de compressão, pode perder a sua estabilidade, sem que o material tenha atingido o seu limite de escoamento; Esse colapso ou flexão transversal ocorre sempre na direção do eixo de menor momento de inercia de sua seção transversal. O fenômeno de flambagem depende do comprimento da peça (L) e do seu grau de liberdade em se deformar; O fenômeno está intimamente ligado á liberdade da peça em se deformar. CARGA CRÍTICA: • A perda de estabilidade lateral, em peças comprimidas esbeltas, acontece bem antes da carga aplicada “P” atingir a CARGA DE RUPTURA (PR) do pilar; • A CARGA aplicada no momento em que ocorre a flambagem é conhecida como CARGA CRÍTICA (PCR); • A CARGA DE RUPTURA (PR) é diferente da CARGA CRÍTICA (PCR) • Assim denomina-se CARGA CRÍTICA (PCR) a carga axial que faz com que a peça venha perder a sua estabilidade(flambar), demonstrada pelo seu encurvamento na direção do eixo de menor inércia. • Considerações sobre flambagem: • a Carga Crítica (Pcr) não depende do carregamento original “P”, depende somente de E, I e L; • A flambagem não é problema de resistência do elemento, e sim de estabilidade elástica; ▪ • A ruptura da peça não se dá por compressão, mas por flexão (por isso existe ruptura por compressão(esmagamento) ou por flambagem(flexão) ver fig. 1; • ▪ Se P < Pcr, o Pilar está em equilíbrio estável na posição reta; se P = Pcr, o Pilar está em equilíbrio neutro na posição reta ou levemente flexionada e se P > Pcr, o Pilar está em equilíbrio instável na posição retilínea e irá flambar sobre menor perturbação. COMPRIMENTO LIVRE DE FLAMBAGEM: Em função do tipo de fixação das suas extremidades(vínculo), a peça (Pilar) apresenta diferentes comprimentos livres de flambagem como mostra as figuras seguintes: Lfe= k x L ÍNDICE DE ESBELTEZ: O ÍNDICE DE ESBELTEZ (Λ) é um número que expressa a medida das condições de flambagem de uma peça submetida à compressão axial; É a relação entre a altura o comprimento de flambagem (Lf) e o raio de giração mínimo da seção transversal (i); PARTES DA 1ª NDA A ruptura da barra de aço ocorre logo após a fase de escoamento especificamente no ponto “E” O intervalo do diagrama identificado com o n° 2 corresponde a região plástica Do ponto B até o ponto C caracteriza-se por existir um aumento considerável de deformação com um pequeno aumento da força de tração O trecho de B a C corresponde a fase escoamento do aço A respeito dos conceitos de tensão normal: as tensões normais ocorrem quando estas são provocadas por tração ou compressão na direção perpendicular à área de seção Quando a barra é alongada pela força (P), tensão (σ) resultante é uma tensão de tração, já se a barra tender a encurtar, tem-se a tensão (σ) de compressão; • As tensões provocadas por tração ou compressão que ocorrem na direção perpendicular à área da seção são chamadas de tensões normais. c) Diagrama tensão(σ) x deformação (ε): As relações entre tensões e deformações para um determinado material são encontradas por meio de ensaio de tração. Nesses ensaios são medidos os alongamentos (δ), correspondentes aos acréscimos de cargas axial (P), que se aplicarem à barra, até a ruptura do corpo de prova; 2 • c) Diagrama tensão (σ) x deformação (ε): Obtém-se as tensões dividindo as forças pela área da seção transversal da barra e as deformações longitudinais específicas dividindo o alongamento pelo comprimento ao longo do qual a deformação é medida; • c.1) Região Elástica: a tensão é proporcional à deformação. As tensões são diretamente proporcionais às deformações no trecho de 0 até A. Diz- se que o material obedece a Lei de Hooke e o diagrama é linear. O ponto A é chamado de limite de proporcionalidade, pois a partir desse ponto deixa de existir proporcionalidade(linearidade); • c.2) Região Plástica: a tensão não é proporcional à deformação. A partir do ponto A, as tensões deixam de ser lineares ou proporcionais e inicia-se uma curva que se afasta da reta 0A até o ponto B onde começa a fase chamada de escoamento que se caracteriza por um aumento considerável da deformação com pequeno aumento da força de tração; 2 • c) Diagrama tensão-deformação (ε): • descrevendo o ensaio representado na figura anterior: • c.2) Região Plástica: a tensão não é proporcional à deformação
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