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FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS II Parte-04 Tensões de Cisalhamento na Flexão Prof. Me. Guilherme Fleith de Medeiros INTRODUÇÃO Um carregamento transversal aplicado a uma viga pode resultar em tensões normais e de cisalhamento nas seções transversais da mesma. Isso ocorre devido a ação de esforços de flexão (M) e de cortante (V). O critério dominante em uma viga quanto a resistência é o valor máximo de tensão normal (gerada devido à flexão), porém as tensões de cisalhamento podem ser importantes, particularmente em vigas de paredes finas e vigas curtas e grossas. INTRODUÇÃO Cargas transversais aplicadas em barras, produzem tensões normais e de cisalhamento nas diversas seções transversais: A distribuição dessas tensões satisfazem as condições: Quando tensões de cisalhamento atuam nas faces verticais de um elemento, tensões iguais devem atuar nas faces horizontais, para que haja o equilíbrio. MyMdAF dAzMVdAF dAzyMdAF xzxzz xyxyy xyxzxxx 0 0 00 Novas expressões INTRODUÇÃO Tensões de cisalhamento longitudinal devem atuar em qualquer elemento submetido a cargas transversais: Tentativa de deslizamento horizontal (forças de cisalhamento devido à carga transversal) Na flexão pura isso não acontece INTRODUÇÃO Tensões de cisalhamento longitudinal devem atuar em qualquer elemento submetido a cargas transversais: CISALHAMENTO NA FACE HORIZONTAL DE UMA VIGA Considerando uma viga prismática: Para o equilíbrio do elemento: A CD A CDx dAy I MM H dAHF 0 xVx dx dM MMM dAyQ CD A Observamos que, Substituindo, tocisalhamendefluxo I VQ x H q x I VQ H Força cortante por unidade de comprimento DETERMINAÇÃO DA TENSÃO DE CISALHAMENTO EM UMA VIGA A tensão média de cisalhamento na face horizontal do elemento é obtida pela divisão do esforço cortante no elemento pela área da sua face. It VQ xt x I VQ A xq A H med Na superfície superior e inferior da viga, τyx= 0. Isto implica em τxy= 0 na parte superior e inferior da seção transversal. DETERMINAÇÃO DA TENSÃO DE CISALHAMENTO EM UMA VIGA Se a largura da viga é bem maior que sua altura, a tensão de cisalhamento em D1 e D2 é significativamente maior que em D. Caso contrário a variação não excede em muito a tensão média calculada. Distribuição das Tensões τxy em Tipos Comuns de Vigas Para uma viga retangular: A V c y A V Ib VQ xy 2 3 1 2 3 max 2 2 Para perfis I e W (abas largas): alma med A V It VQ max Tensão de cisalhamento máxima na LN e zero nas extremidades superior e inferior BIBLIOGRAFIA BÁSICA MECÂNICA DOS MATERIAIS - Beer, Johnston, DeWolf, Mazurek - Ed.AMGH - 5ª edição – 2011. RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS - Beer, Johnston, DeWolf, Mazurek - Ed. Mcgraw-hill - 4ª edição – 2006. RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS - Beer, Johnston - Ed. Makron Books - 3ª edição – 1994. RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS – Hibbeler, R.C. Ed. Pearson - 7ª edição – 2010.
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