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Resistência dos Materiais II Professor Iran Aragão Aula 2 Objetivos da Aula: Ao final desta aula, você será capaz de: Compreender o processo de determinação do produto de Inércia de uma área plana; Compreender o processo de determinação dos momentos de inércia principais de uma área plana; Compreender o processo de determinação do raio de giração de uma área plana. 2 INTRODUÇÃO A forma e a dimensão da seção reta de elementos de barras e vigas influenciam fortemente no seu comportamento estrutural. Assim sendo esta aula se concentra na determinação das seguintes propriedades de uma área plana: Produto de Inércia Momento de Inércia Principais Raio de Giração 3 Produto de Inércia Dado um corpo de centroide conhecido e um par de eixos de referência, o produto de inércia mede a simetria , ou a falta de simetria da distribuição de área desse corpo em relação aos eixos de referência. 4 5 Produto de Inércia No 1º e no 3º quadrantes o produto de inércia é positivo, pois as duas distâncias possuem o mesmo sinal. 6 Produto de Inércia Ixy > 0 Ixy < 0 Ixy < 0 Ixy > 0 X Y Já no 2º e no 4º quadrantes, o produto de inércia assume valores negativos dado que as distâncias possuem sinais diferentes. 7 Teorema dos Eixos Paralelos A figura que mostra os eixos girados e as transformações que fazem com que o momento de inércia seja calculado em relação ao sistema x’ y’, girado de em relação ao sistema xy. 8 Momento de Inércia em um sistema de referência inclinado 9 Momento de Inércia em um sistema de referência inclinado 10 Momento de Inércia em um sistema de referência inclinado 11 Momento de Inércia em um sistema de referência inclinado Uma vez calculados Ix, Iy e Ixy, podemos construir o círculo para obtermos os valores graficamente. 12 Círculo de Mohr A 13 Círculo de Mohr A 14 Círculo de Mohr A É a distância medida do eixo considerado até um determinado ponto, de tal forma que, se concentrarmos a área neste ponto, o momento de inércia da figura em relação ao referido eixo será preservado. 15 Raio de Giração Resistência dos Materiais II Professor Iran Aragão Aula 2 EXEMPLO Para a cantoneira da figura, determine a posição do centroide, os momentos de inércia, os momentos principais de inércia e a inclinação dos eixos principais. 17 18 Centroide EXEMPLO Momentos de inércia 19 área dx dy Ix Iy Ix’ (mm4) Iy’(mm4) 1 1562,5 12,5 18,75 2034505,2 20345,1 2583821,6 264485,7 2 781,25 25 37,5 10172,5 254313,2 1108805,3 742594,4 3692626,9 1007080,1 O produto de inércia: Ixy=1562,5.(-12,5).18,75 +781,25.25.(-37,5) Ixy = -1098632,8 mm4 Momentos Principais de Inércia 20 Momentos Principais de Inércia 21 Momentos Principais de Inércia 22 Bom Estudo! Até a próxima aula! 23
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