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Resistência dos Materiais Flexão oblíqua Flexão oblíqua A flexão obliqua ocorre quando: O momento fletor não age no plano que coincide com o plano de simetria da barra: Ou quando o momento é aplicado em barras que não possuem simetria: Flexão oblíqua O Princípio da superposição pode ser usado para determinar tensões no caso mais geral de flexão assimétrica. Decompondo o vetor momento em relação aos eixos principais, temos: MsenMMM yz cos A distribuição das tensões provocada pelo momento M original é obtida pela superposição das distrinuições de tensão: y y z z x I zM I yM Flexão oblíqua Ao longo do eixo neutro, tan I I z y tan y z O ângulo da superfície neutra com o plano horizontal é: yzy y z z x I zMsen I yM I zM I yM cos 0 Caso geral de carregamento axial excêntrico Considere um elemento reto AB submetido a forças axiais centradas iguais e opostas. Pelo princípio da superposição, a tensão provocada pelo carregamento é: y y z z x I zM I yM A P Se o eixo neutro se encontra na seção, ele pode ser encontrado a partir de: A P z I M y I M y y z z A força excêntrica é equivalente ao sistema de uma força centrada e dois momentos. PbMPaM P zy centrada força Exemplo 1 Um momento de 150 N.m é aplicado a uma viga de madeira retangular em um plano que forma um ângulo de 30 graus com a vertical. Determine a tensão máxima de tração na viga. Exemplo 2 Uma viga de seção retangular recebe uma força P = 12 kN aplicada excentricamente, conforme mostrado. a) Determine as tensões nos pontos A, B, C e D. b) Localize a linha neutra da seção. Exercício 1 σA = 65,8 MPa σ B = -164,5 MPa σ D = -65,8 MPa O momento M é aplicado a uma viga com a seção transversal mostrada na figura em um plano que forma um ângulo β com a vertical. Determine as tensões nos pontos A, B e D. Exercício 2 P = -61,76 kN Uma carga horizontal P é aplicada no ponto indicado na figura, a um perfil S250x37,8 de aço laminado. Sabe-se que a tensão na barra é de compressão e não deve ultrapassar 80 MPa. Determinar a maior força P que pode ser aplicada. Dados tabelados: Área: 4806 mm² Módulo resistente: Wz = 406 x10 -6 m³ Wy = 48 x10 -6 m³ Exercício 3 O momento M = 25 kN.m é aplicado a uma viga com a seção transversal mostrada na figura em um plano que forma um ângulo β com a vertical. Determine as tensões nos pontos A, B e D. Dados: Iz = 65,24 x106 mm4 Iy = 13,34 x106 mm4 σA = -117,3 MPa σ B = 42,9 MPa σ D = 117,3 MPa Exercício 4 σA = -18,0 MPa σ B = -6,0 MPa σ D = 23,9 MPa O momento M = 8750 kN.mm é aplicado a uma viga com a seção transversal mostrada na figura em um plano que forma um ângulo β = 20° com a vertical. Determine as tensões nos pontos A, B e D. Exercício 5 Um bloco de madeira de seção retangular recebe uma força P = 4,80 kN, aplicada excentricamente. a) Determine as tensões nos pontos A, B, C e D. b) Localize a linha neutra da seção. a) σA = -2,625 MPa σB = -1,375 MPa σC = 1,625 MPa σD 0,375 MPa Exercício 6 a = 36,8 mm Uma força P de intensidade 50 kN é aplicada, conforme mostra a figura, a uma seção de uma viga curta de aço laminado W 150 x 24. Determine a maior distância a para a qual a tensão de compressão não ultrapasse 90 MPa. Dados tabelados: Área: 3060 mm² Iz = 13,4 x10 6 mm4 Iy = 1,83 x10 6 mm4 Exercício 7 a) σA = 4,29 MPa σB = -1,11 MPa σC = -9,25 MPa σD = -3,85 MPa Um bloco de madeira de seção retangular recebe uma força de 15 kN, aplicada excentricamente conforme a figura. a) Determine as tensões nos pontos A, B, C e D. b) Localize a linha neutra da seção. Exercício 8 σA = -44,01MPa σB = -52,81MPa σD = 45,77MPa σE = 51,05 MPa O momento resultante que atua sobre a seção transversal de uma viga tem intensidade M= 53 kN.m e direção b = 15°. Determine as tensões máximas de flexão nos pontos A, B, D e E da seção. Dados: Ix = Iz = 148,053 x 10 6 mm4 Iy = 622,933 x 10 6 mm4 Exercício 9 a= 17,11 mm Uma força horizontal P de intensidade 100 kN é aplicada à viga mostrada na figura. Determine a maior distância a para a qual a tensão de tração máxima na viga não ultrapasse 75 MPa. Exercício 10 O momento resultante que atua sobre a seção transversal de uma viga tem intensidade M= 400 N.m e direção b = 30°. Determine as tensões máximas de flexão nos pontos A, B, D e E da seção. σA = -43,74 MPa σB = -79,35 MPa σD = 18,56 MPa σE = 54,17 MPa Exercício 11 O momento resultante que atua sobre a seção transversal de uma viga tem intensidade M= 100 N.m e direção b = 30°. Determine as tensões máximas de flexão nos pontos A, B e D da seção. σA = 57,8 MPa σB = -56,8 MPa σD = -25,9 MPa
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