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FLEXÃO COMPOSTA Profa: Natasha Amador Mecânica dos Sólidos II FLEXÃO COMPOSTA Ocorre o esforço de flexão composta quando a resultante das tensões normais pode ser decomposta em uma força normal e momentos fletores. Os momentos fletores podem decorrer da excentricidade, com relação ao eixo do elemento, de força atuando na direção longitudinal. Flexão Composta Normal Obliqua Flexão Composta Obliqua Flexão Composta Normal FLEXÃO COMPOSTA NORMAL A flexão composta normal é caracterizada por apresentar apenas uma resultante de momento na seção transversal. Os momentos fletores podem decorrer da excentricidade, com relação ao eixo do elemento, de força atuando na direção longitudinal, desde que a carga sempre se encontre sobre um dos eixos principais de inércia. FLEXÃO COMPOSTA NORMAL 𝑀𝑦 = 𝐹𝑒𝑧 𝑀𝑧 = 𝐹𝑒𝑦 FLEXÃO COMPOSTA NORMAL Equação das Tensões A distribuição das tensões normais na seção transversal é equivalente a sobreposição das tensões normais, causadas pela carga F quando localizada no centroide da seção, com as tensões de flexão decorrentes dos momentos My ou Mz, dependendo da excentricidade original da carga F. 𝜎𝑥 = 𝐹 𝐴 ± 𝑀𝑧 𝐼𝑧 𝑦 + 𝑀𝑦 𝐼𝑦 𝑧 FLEXÃO COMPOSTA NORMAL Posição da Linha Neutra A determinação da posição da linha neutra é feita baseando-se na sua principal propriedade, as tensões normais são nulas em todo o seu comprimento. 𝜎𝑥 = 𝐹 𝐴 ± 𝑀𝑧 𝐼𝑧 𝑦 + 𝑀𝑦 𝐼𝑦 𝑧 𝐼𝑖 = 𝜌𝑖 ²𝐴 Raio de Giração 0 = 𝐹 𝐴 1 + 𝑒𝑦 𝜌𝑧² 𝑦 + 𝑒𝑧 𝜌𝑦 ² 𝑧 𝑀𝑦 = 𝐹𝑒𝑧 𝑀𝑧 = 𝐹𝑒𝑦 𝑧 = 0 𝑦 = 0 𝑧 = 𝑧0 𝑦 = 𝑦0 𝑦0 = − 𝜌𝑧 ² 𝑒𝑦 𝑧0 = − 𝜌𝑦 ² 𝑒 IMPORTANTE: Esta equação somente é válida se y e z forem os eixos principais de inércia! FLEXÃO COMPOSTA OBLÍQUA 𝑀𝑦 = 𝐹𝑒𝑧 𝑀𝑧 = 𝐹𝑒𝑦 FLEXÃO COMPOSTA OBLÍQUA Equação das Tensões A distribuição das tensões normais na seção transversal é equivalente a sobreposição das tensões normais, causadas pela carga F quando localizada no centroide da seção, com as tensões de flexão decorrentes dos momentos My e Mz. 𝜎𝑥 = 𝐹 𝐴 ± 𝑀𝑧 𝐼𝑧 𝑦 + 𝑀𝑦 𝐼𝑦 𝑧 FLEXÃO COMPOSTA Tensões Normais Máximas FLEXÃO COMPOSTA Núcleo Central de Inércia (NCI) Definição: O NCI é o lugar geométrico da seção transversal tal que, se nele for aplicada uma carga de tração (ou compressão) P, toda a seção estará tracionada (ou comprimida). Consequência: a seção só terá tensões de um mesmo tipo (tração ou compressão). Importância: materiais com baixa resistência a um dado tipo de solicitação. Ex.: concreto simples, muros de arrimo, chaminés, etc. FLEXÃO COMPOSTA Núcleo Central de Inércia (NCI) FLEXÃO COMPOSTA Exercício Uma força vertical de 4,80 kN é aplicado em um poste de madeira de seção transversal retangular , de 80 x 120 mm, como mostra a figura. (a) Determine as tensões nos pontos A, B, C e D. (b) Localize a linha neutra da seção transversal. FLEXÃO COMPOSTA Exercício Uma força horizontal P é aplicada a uma seção curta de uma viga de aço laminado 1250 x 37,8, conforme mostra a figura. Sabendo que a pressão de compressão na viga não pode ultrapassar 82,0 MPa, determine a maior força P admissível.
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