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CIV0418 – RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS II Aula 03.04 - Teoria Geral da Flexão Universidade Federal do Rio Grande do Norte Centro de Tecnologia – CT Departamento de Engenharia Civil – DEC Prof. Arthur da Silva Rebouças Flexão em viga de seção assimétrica Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Tomando uma seção transversal assimétrica qualquer, como na figura abaixo Eixos y e z selecionados arbitrariamente Quais as condições para que o EIXO Z passa a ser a Linha Neutra da seção? Eixos y e z passando pelo centroide Flexão em viga de seção assimétrica Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Tomando uma seção transversal assimétrica qualquer, como na figura abaixo A tensão no elemento dA A força no elemento dA Como não há força Normal axial atuando externamente na peça FLEXÃO SIMPLES A LINHA NEUTRA DEVE PASSAR PELO C.G. Flexão em viga de seção assimétrica Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Os valores de momento fletor em módulo, considerando o eixo z nulo Se a flexão ocorrer em torno do eixo Z Mesmo que o eixo Z seja a L.N. Mz e My serão diferentes de zero Flexão em viga de seção assimétrica Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Os valores de momento fletor em módulo, considerando o eixo z nulo Se os eixos y e z forem eixos principais centroidais Mz será o ÚNICO Momento atuante na seção My = 0 Nesse caso, de My = 0 O vetor de seta dupla de Mz é na direção da L.N. Flexão em viga de seção assimétrica Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Portanto, se um momento fletor atua em torno de um eixo principal centroidal A Linha Neutra será perpendicular a esse eixo Esse eixo será o plano de flexão Deflexões na direção desse eixo Uma das componentes de momento (My ou Mz) será NULA FLEXÃO SIMÉTRICA em uma viga de seção ASSIMÉTRICA! Roteiro de cálculo Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Com base nessas observações, pode-se dizer que a análise de uma viga com seção assimétrica, submetida ao momento fletor MR, pode ser dividida nas seguintes etapas: 1. Localização dos eixos principais centrais, y e z, da seção; 2. Decomposição do momento MR em My e Mz; 3. Aplicação da teoria da flexão reta ou normal para o cálculo das tensões e deslocamentos, vista anteriormente. Teoria Geral da Flexão Pura Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Em alguns casos, é conveniente trabalhar com outros eixos diferentes dos principais É necessário deduzir uma equação mais geral para a flexão Independente dos eixos principais centrais Qualquer seção transversal (Simétrica ou Assimétrica) Teoria Geral da Flexão Pura Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Eixos y e z são centroidais Eixos y e z NÃO são principais levando-se em conta que uma deformação positiva está associada à uma curvatura negativa Teoria Geral da Flexão Pura Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Teoria Geral da Flexão Pura Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Fórmula Generalizada da Flexão Pode ser usada para o cálculo das tensões de flexão em vigas quando conhecidos os momentos My e Mz relacionados com dois eixos centrais perpendiculares quaisquer, não sendo esses os eixos principais Teoria Geral da Flexão Pura Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Analisando alguns casos: 1) My nulo e Mz > 0. 2) My > 0 e Mz nulo. 3) My > 0 e Mz < 0. 4) My < 0 e Mz > 0. 5) Se Iy e Iz forem eixos principais. Quais os valores das tensões normais em cada caso? Exemplo 6 (Exercício 2 da apostila) Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Uma viga de madeira de seção transversal retangular é simplesmente apoiada nas extremidades. O eixo é horizontal, porém a seção transversal é inclinada, conforme ilustrado pela figura. A carga é vertical e uniformemente distribuída, sendo q a taxa de carregamento. Calcular a tensão normal devido à flexão, e o deslocamento vertical no meio do vão, sendo: L = 3,0m; b = 15cm; h = 20cm; tg() = 1/3; E = 1.050 kN/cm² e q = 3 kN/m. Exemplo 7 (Exercício 3 da apostila) Universidade Federal do Rio Grande do Norte CIV0418 – Resistência dos Materiais II Prof. Arthur da Silva Rebouças Uma viga biapoiada de 6m de comprimento, cuja seção transversal em perfil L encontra-se ilustrada a seguir, suporta um carregamento qy = 2 kN/m. Calcular a tensões normais máximas de tração e compressão devidas à flexão.
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