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FLEXÃO E UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO DEPARTAMENTO DE ESTRUTURAS E CISALHAMENTO Profa. Dra. Rosilene de Fátima Vieira Flexão Flexão Normal é aquela em que o plano de flexão contém um dos eixos principais de inércia da seção transversal. Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 2 Flexão Oblíqua é aquela em que o plano de flexão não contém um dos eixos principais de inércia da seção transversal. Flexão Flexão Simples é aquela que se verifica com ausência de força normal. Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 3 Flexão Composta é aquela que se verifica com a presença de força normal atuando simultaneamente com o momento fletor. Flexão Então, pode-se ter: •Flexão Normal Pura (M); •Flexão Normal Simples (M e V); Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 4 •Flexão Normal Simples (M e V); •Flexão Normal Composta (M, V e N); •Flexão Oblíqua Pura (M); •Flexão Oblíqua Simples (M e V); •Flexão Oblíqua Composta (M, V e N). Flexão Normal Simples Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 5 Flexão Normal Composta VIGAS PILARES Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 6 PILARES My = P Iy Mz = 0 OBS: •Cor azul => Compressão •Cor vermelha => Tração Flexão Oblíqua Simples Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 7 Flexão Oblíqua Composta Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 8 My = P Iy Mz = P Iz Exemplo Flexão Normal Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 9 Exemplo Flexão Normal •Flexão Normal Pura => TRECHO BC Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 10 •Flexão Normal Composta => TRECHO CD•Flexão Normal Simples => TRECHO AB Flexão Normal Simples em Vigas Neste estudo serão analisadas as tensões internas decorrentes Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 11 as tensões internas decorrentes de momentos fletores. Flexão Normal Simples em Vigas Seja uma viga biapoiada com um carregamento qualquer e um momento Mx conhecido na seção S. Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 12 Flexão Normal Simples em Vigas Isola-se a parte a esquerda de S: Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 13 Flexão Normal Simples em Vigas Supõe-se que a seção S, plana antes da atuação de Mx, continuará plana após a atuação deste momento. Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 14 Observando uma fibra “ f ” na parte inferior da viga nota-se que seu alongamento ∆f é proporcional à y e independente de x. Flexão Normal Simples em Vigas Portanto, as tensões normais σ causadas por Mx têm distribuição linear ao longo de y e independentes de x: Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 15 Flexão Normal Simples em Vigas Pode-se dizer então que σ = c .y, onde “c” é uma constante não nula. Como as tensões normais são provocadas Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 16 pelo momento Mx, o momento resultante das tensões em relação a x deve ser o próprio Mx. Assim: M = F . d Mas σ = F/A , portanto, F = σ . A Então M = σ . A . d Flexão Normal Simples em Vigas No nosso caso tem-se: Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 17 Portanto => Flexão Normal Simples em Vigas A Tensão Normal será: Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 18 Tensões de Cisalhamento em Vigas As tensões de cisalhamento pode ser obtida pela seguinte expressão: Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 19 expressão: xIt SV ⋅ ⋅ =τ Tensões de Cisalhamento em Vigas Onde: τ é a tensão de cisalhamento no ponto localizado a uma distância y da LN; V é o esforço cortante; t é a largura da área da seção transversal medida no Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 20 t é a largura da área da seção transversal medida no ponto em que τ deve ser determinado; Ix é o momento de inércia em torno da LN; S é o momento estático A’ é a área da seção transversal superior ou inferior, a partir de t. Tensões de Cisalhamento em Vigas Para seção retangular: Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 21 Tensões de Cisalhamento em Vigas Para seção I: Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 22 Para uma viga biapoiada com carga uniformemente distribuída as tensões normais e de cisalhamento são mostradas abaixo: Exemplo Prático Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 23 Tensão de cisalhamento Tensão normal devido a flexão Exemplo Prático Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 24 Tensão principal →σ1 = σI Tensão principal → σ2= σII Para os pontos 1, 2, 3, 4 e 5 estão representados abaixo: • Os sentidos das tensões atuantes σx (σy≈0 ) nos planos x e y; Exemplo Prático Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 25 (σy≈0 ) nos planos x e y; •Os sentidos das tensões principais σI e σII. • Os círculos de Mohr que correspondem aos estados de tensão atuantes. Exemplo Prático Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 26 O efeito das tensões tangenciais provocadas pela força cortante é o de inclinar as tensões principais em relação ao eixo da peça. Trajetórias das tensões principais de tração σI e de compressão σII . Exemplo Prático Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 27 Exemplo Prático As fissuras surgem perpendiculares as direções das tensões principais de tração: Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 28 Referências Bibliográficas GHISI, E., Resistência dos sólidos para estudantes de arquitetura, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, 2005. Profa. Dra. Rosilene de F. Vieira 29 Catarina, 2005. HIBBELER, R., C., Resistência dos Materiais, Prentice Hall, São Paulo, 5 ed., 2004.
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