Atividades Práticas Supervisionadas

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Atividades Práticas Supervisionadas
Flambagem em hastes de madeira 
Indíce:
Introdução..........................................1
Flambagem.........................................2
Imagens.............................................3
Cálculos..............................................4
Conclusão...........................................5
Flambagem
Introdução:
Flambagem ou encurvadura é um fenômeno que ocorre em peças esbeltas (peças onde a área de secção transversal é pequena em relação ao seu comprimento), quando submetidas a um esforço de compressão axial. A flambagem acontece quando a peça sofre flexão tranversalmente devido à compressão axial. A flambagem é considerada uma instabilidade elástica, assim, a peça pode perder sua estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento. Este colapso ocorrerá sempre na direção do eixo de menor momento de inércia de sua seção transversal. A tensão crítica para ocorrer a flambagem não depende da tensão de escoamento do material, mas da seu módulo de Young.
Definições:
Os sistemas mecânicos e estruturas em geral quando estão submetidos a carregamentos, podem falhar de várias formas, o que vai depender do material usado, do tipo de estrutura, das condições de apoio, entre outras considerações. Quando se projeta um elemento, é necessário que ele satisfaça requisitos específicos de tensão, deflexão e estabilidade. Elementos compridos e esbeltos sujeitos a uma força axial de compressão são chamados de colunas e a deflexão lateral que sofrem é chamada de flambagem. Em geral a flambagem leva a uma falha repentina e dramática da estrutura.
Cálculo da carga Crítica:
É a carga axial máxima que uma coluna pode suportar antes de ocorrer a flambagem. Qualquer carga adicional provocará flambagem na coluna. Para compreender melhor esse tipo de instabilidade, considere um mecanismo formado por duas barras sem peso, rígidas e acopladas por pinos nas duas extremidades. Tipos de equilíbrio : Equilíbrio estável : Equilíbrio instável (1) : Equilíbrio neutro (Carga Crítica).
Imagens:
Cálculos:
A barra rígida AD é articulada em A e nas extremidades B e D das barras BC de latão e DE de aço. A temperatura de BC diminui de 20ºC e a temperatura de DE aumenta de 20ºC. Desprezada a influência do peso próprio e a possibilidade de flambagem, pede-se as tensão normais nas barras BC e DE. Considere, para a barra de latão, A = 600 mm2, E = 100 GPa ; α = 18 x 10-6/°C e, para a barra de aço, A = 300 mm2 ; E = 200 GPa ; α = 12 x 10-6/°C. A haste central CD do conjunto a baixo é aquecida de T1 = 30ºC até T2 = 180ºC por uma resistência elétrica. Na temperatura mais baixa, a folga entre C e a barra rígida é 0,7 mm. Determine a força nas hastes AB e EF provocadas pelo aumento na temperatura. As hastes AB e EF são feitas de aço e cada um tem área de seção transversal de 125 mm2. CD é feita de alumínio e tem área de seção transversal de 375 mm2. Utilize Eaço = 200 GPA, Eal = 70 GPA, αaço = 12 x 10-6 /°C e αAl = 23 x 10-6 /°C.
Reações: VA = 22, 0kN, MA = 88, 0kNm, HA = 0. Esforços Simples: NE = NF = 0, QE = 22, 0kN, QF = 12, 0kN, ME = −61, 6kNm, MF = −25, 6kNm. 777,8 kPa, 888,9 kPa e 1111 kPa. 0,10 1,6 1,4 B 0,15 x 0,
Conclusão:
Coluna: elementos estruturais compridos e esbeltos, sujeitos a uma força de compressão axial coluna ideal: é uma coluna perfeitamente reta antes da carga. A carga é aplicada no centroide da seção transversal. Flambagem: A deflexão lateral que ocorre na coluna Carga crítica: carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está na iminência de sofrer flambagem Pcr.