95 flambagem (1) (Salvo Automaticamente)

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UNIP-UNIVERSDADE PAULISTA
ENGENHARIA CIVIL CAMPUS-MARQUÊS-5/6ºSEMESTRE
TURMA: EC5P13/EC6P13
Agatha Shirlei Da Costa Machado-C5449H-0
Betania Talia Souza Soares-C66FDE-1
Erica Alves Santos-C706BD-3
Eron Silva Miranda-T124C-3
Juliene Larisa Lopes Duarte-C69814-8
Paulo Henrique De Lima-C70038-0
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
Projeto Flambagem
SÃO PAULO-SP
2017
Agatha Shirlei Da Costa Machado-C5449H-0
Betania Talia-C66FDE-1
Erica Alves Santos-C706BD-3
Eron Silva Miranda-T1246C-3
Juliene Larisa Lopes Duarte-C69814-8
Paulo Henrique De Lima-C70038-0
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS
Projeto Flambagem
Trabalho Com Base na disciplina de 
Atividades Práticas Supervisionadas-APS
Do curso de Engenharia civil
Apresentada a universidade Paulista-UNIP
 
Orientador: Prof. Rogerio Camillo
Universidade Paulista-UNIP
SÃO PAULO-SP
2017
Agradecimentos
A Deus por nós proporcionar essa oportunidade de conhecimento, dando a nós saúde e força para superar a dificuldade. A universidade, seu corpo docente, que oportunizam a janela que hoje deslumbro um horizonte superior. Ao meu orientador Rogerio Camillo pelo suporte no pouco tempo que lhe coube, pelos seus conhecimentos passado, nos dando ampla compressão na sua área de atuação, sendo assim o nosso impulso para nossa formação profissional. Aos nossos pais pelo amor, incentivo, e apoio incondicional. E a todos componentes desse trabalho, pelos seus esforços e comprometimento para melhor realização deste trabalho.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
2. OBJETIVOS GERAIS
2.1 OBJETIVO GERAL
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO 
3. DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
3.1 FLAMBAGEM
3.2 TIPOS DE FLAMBAGEM
3.3 ESTABILIDADE DE ESTRTURA
3.4 CARGA CRITICA
3.5 INFORMAÇÕES DA MADEIRA UTILIZADA
4. MONTAGEM DA FLAMBAGEM
4.1 MATERIAIS UTILIZADOS
4.2 CUSTO DE FABRICAÇÃO
5. PROCESSO DE MONTAGEM
6. CÁLCULOS UTILIZADOS 
7. RELATORIO DA EXPERIÊNCIA
7.1 DESENHO NO EXCEL DO PROJETO
7.2 ANEXO DO TRABALHO REALIZADO NO LABORATÓRIO
8. CONCLUSÃO
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Introdução
A flambagem é uma curvatura onde ocorre um fenômeno em peças em que a área da secção transversal é pequena em relação ao seu comprimento, quando submetidas a um esforço de compressão axial.
Esse tipo de arqueamento é considerada ter uma flexão instável sendo elástica, assim a peça pode perder sua estabilidade sem ter atingido seu limite de escoamento. Este declínio ocorre sempre na direção do eixo menor em que acontece o momento inercia. 
A tensão crítica para ocorrer a flambagem só deverá ocorrer juntamente com a tensão do escoamento e o modulo de elasticidade.
Quando se projeta um elemento, é necessário que ele satisfaça exigências de tensão, estabilidade e deflexão. Pois os sistemas mecânicos e estruturais em geral quando estão sujeitos a carregamentos podem falhar de várias formas no qual depende de cada material utilizado.
Em geral a flambagem leva a uma falha repentina e dramática na estrutura, em razão de que os elementos esbeltos e compridos dependem de uma força axial de compressão que são chamados de colunas e a deflexão lateral que sofrem essa encurvara.
Imagem de uma coluna devido a um carregamento axial de compressão P.
2. Objetivos gerais 
2.1 Objetivo geral
O trabalho a seguir tem como objetivo apresentar o projeto e a construção de flambagem, construído com o uso de madeira apresentando seu sigma fornecido (não podendo ser madeira sem sigma ou madeira envelhecida, para não dar erro na experiência), sabendo que a madeira tem que ter comprimento maior ou igual 1,0m e menor ou igual a 1,5m com recomendações de madeiras Pinus, Eucalipto, Ipê, entre outras. Os materiais utilizados para a conclusão do projeto foi cargas(pesos) para sofrer a flambagem, para a base triangular utilizamos madeira Pinus, com o objetivo de se prender a madeira empregamos parafusos, utilizamos também régua para medição, em seguida aplicamos a força. A flambagem tem como finalidade que aconteça a flexão transversal devido á compressão axial. É considerada um desequilíbrio elástico assim o material pode perder fixidez sem que o objeto se tenha atingido sua tensão de escoamento. Este declínio ocorrerá sempre em torno do eixo de menor momento de inercia de sua seção transversal. A madeira deverá ser composta com base retangular ou quadrada com o comprimento de sua escolha, para a madeira ficar fixa e ceder para frente, ou seja, uma condição biarticulada com as regras estabelecidas no manual da disciplina para que o projeto provém com sucesso. Este planejamento tem como na pratica desenvolver a capacidade de formulação que permita analisar e traçar o conhecimento sobre flambagem em colunas de concreto que é submetida a um carregamento axial. 
Esta atividade proporciona aos alunos explorar de forma prática conteúdos estudados no semestre corrente e no semestres passados, integrando as disciplinas de Resistências de Materiais (em que foi estudado a eficácia do material de resistir a uma força a ele aplicada, como o limite de escoamento, ou seja, uma peça ao esforço que ela deverá sofrer onde será empregada, a condições padrão, para que se possa analisar o seu comportamento), e Complemento de Resistencia dos Materiais é um esforço, isto é, um esclarecimento da matéria anterior(em que estudamos diversos assuntos como propriedades físicas, estudos de dosagens, deformações, adensamento, deflexão , flambagem que é o tema deste trabalho e assim por diante).
 2.2 Objetivo especifico
Construir um projeto de madeira para que sofra uma carga crítica (o qual seria a força máxima a ser colocada sobre a madeira, para que não sofra a deflexão ou envergue). Por que a partir de um certo momento o L vai crescendo, ficando sujeito a envergadura, existindo essa força máxima no qual inicia a curvatura, para isso temos que descobrir essa força máxima aplicada, em que submete a haste a sucessivas forças de compressão axial até a ruptura da mesma por flambagem vertical. Nos cálculos iremos resolver essa equação no sentindo de achar essa determinada carga, e o modulo de elasticidade da mesma. Na pratica procederemos a construir um dispositivo que permita colocar a carga máxima, com uma situação biarticulada (engastada), para que a madeira fique encaixada (não curvar-se para nenhum dos lados), se envergando na menor seção, ou melhor, menor momento de inercia.
No instante no qual é empregado a força, contudo inicia o descolar da madeira consideravelmente você obteve sua carga crítica, em geral o objetivo especifico é definir a carga crítica da flambagem, dimensionar seções para atender a carga crítica, determinar e estabelecer os tipos de vinculações com o efeito da flambagem. Elaborar um relatório da experiência com fotografias e vídeos. 
3. Desenvolvimento Teórico 
3.1 Flambagem
Conceito: Temos três tipos de definições sobre a flambagem.
1) A perda de estabilidade lateral de uma peça com eixo extenso inicialmente reta quando reduzido a um esforço de compressão paralelo ao eixo longitudinal é chama de flambagem. 
2) É uma barra sujeita a uma força de compressão axial. A coluna é um elemento vertical, que se escora no elemento em que a barra está inclinada.
3) São elementos compridos que não precisam necessariamente ser esbeltos que são sujeitos a uma força axial de compressão que são chamados de colunas, já a flambagem é chamada assim por sofrer uma deflexão lateral.
 Em geral ocorre a ruptura por flexão após a flambagem do elemento. A flambagem gera uma imperfeição sendo na maioria das vezes difícil de qualificar. A estrutura sofre um declínio a barra se rompe mudando sua ordenação linear, passando a ter uma conformação não linear. 
Imagem de como é uma flambagem.
Métodos clássicos para análise de flambagem:
 1) Colunas são elementos estruturais compridos e esbeltos, sujeitos a uma força de compressão axial.
2) Coluna Ideal é uma coluna perfeitamente reta antes da carga. A carga é aplicada no centroide da seção transversal.
3) A deflexão lateral que ocorre na coluna.
4) Carga Critica carga axialmáxima que uma coluna pode suportar quando está na proximidade de sofrer flambagem Pcr.
Em seguida temos alguns exemplos de comprimento por flambagem.
3.2 Fases da flambagem
Flambagem elástica 
Essa fase de deformação elástica, é onde o corpo volta ao tamanho original e se retira a carga de compressão. Em que parte da ruptura do material ocorre na fase elástica. É considerada uma instabilidade elástica, assim, a peça pode perder sua estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento.
Imagem de uma régua sendo flexionada.
Flambagem inelástica
A ruptura como o próprio nome sugere que a falha ocorra fora da fase elástica. Todas as fibras do material continuam comprimindo ao se dar a flexão, de que o modulo efetivo para a seção é o modulo tangente, só é possível quando a carga continua aumentando durante a flambagem. Isto é as fibras do material do lado côncavo se comprimem, portanto é uma situação de carga constante durante a flambagem, exige que haja reversões de tensões no lado convexo, ou seja, a definição de inelástica refere-se em uma determinada tensão um limite elástico ou de escoamento em que além deste limite pode se deformar no entanto todavia não pode ser revertido, exibindo o comportamento plástico, no qual na verdade é o colapso de uma estrutura.
Figura a seguir da flambagem inelástica.
Flambagem global
 Neste estágio são referente aos perfis metálicos comprimidos que propõem-se a flambagem global ou a flambagem das chapas (flambagem local), ou melhor, o contato dos dois modos de flambagem. Atualmente está ligação é considerada através do método da largura efetiva. Na pesquisa de barra esta etapa é relativa a sua resistência onde são determinadas com base no conceito, no entanto não representa muito bem a influência da flambagem local na força da barra. Na flambagem global, ocorre o efeito de flexão na estrutura, porém na flambagem local ocorre na estrutura o efeito flexão e também a torção.
Imagem da flambagem local.
3.3 Estabilidade de estrutura 
Qualquer problema da engenharia a todo momento envolve o equilíbrio é necessário definir o tópico para equilíbrio e estabilidade é de como é aplicado essa situação na compreensão.
O conceito de equilíbrio é demonstrado na figura abaixo, no qual se tem a bola que está acima de três superfícies diferentes.
 
A) Nesta figura a bola encontra-se em equilíbrio estável, se rapidamente for deslocada para um dos lados e em seguida for solta ela voltará para a posição inicial, ou seja, voltara para o equilíbrio estável. 
B) Se a bola estiver sobre uma superfície plana, ela está em conformação neutra, visto que se for transportada para qualquer um dos lados, não terá tendência de se mover em razão de ocupar o posicionamento original, dessa forma está em equilíbrio na posição deslocada.
C) Apesar da bola encontrar-se na posição do equilíbrio qualquer deslocamento aplicado, à mesma fará com que a bola se afaste cada vez mais da posição de sua inalterabilidade caracterizando um equilíbrio instável.
Aplicação do equilíbrio a elementos sobre compressão
O dimensionamento da coluna AB de comprimento L que era suportar a carga P conforme na figura a seguir. O elemento AB é considerado corretamente rígido e reto, em que não há fricção no pino em A. A carga P é aplicada no eixo do elemento. Ao iniciar a conclusão poderia ser que a coluna está bem, dimensionada com a área de A da seção transversal do modo que o valor da tensão admissível do material utilizado e se a deformação estiver dentro das especificações recomendadas. Porém pode ocorrer a flambagem quando as força P é aplicada, no qual seu eixo retilíneo tende a curvar subitamente, em que está seu carregamento especifico. Definido que uma coluna flambada perante a uma opressão de um peso próprio no cálculo, não está dimensionada corretamente.
Imagem do dimensionamento da coluna AB em que parte uma parte da mola A está em constante em que ela produz em A o modulo de restauração que tende a retornar ao elemento a sua posição original. 
3.4 Carga critica
É necessário a obtenção da carga critica através da formula de Euler para comparar com os valores obtidos no experimento. Por intermédio dessa semelhança é que será possível saber se foi feito corretamente na pratica foi, já que não pode ocorrer divergência muito grande. Importante ter uma memória dos cálculos após a apresentação, por esse motivo tem que ter um relatório de tudo que foi feito no ensaio.
O que preocupa na estrutura referindo-se a sua estabilidade, isto é, sua capacidade de suportar uma tal carga, sem sofrer uma brusca mudança em sua conformação.
O experimento em si, tem o assunto voltado principalmente a colunas, ou seja, análise de projetos verticais suportando cargas axiais.
O valor da carga crítica é atingido, no caso de colunas biarticulado, por meio da formula Pcr= 2 El/L2 que é conhecida como método de Euler. No caso de colunas com seção transversal quadrada ou circular, o momento de inercia será em relação a qualquer eixo é o mesmo, a coluna pode flambar em qualquer plano, dependendo apenas de exceções que possam ser colocadas pelas ligações das extremidades. 
A figura abaixo apresenta como é feito uma flambagem como peso crítico.
3.5 Informações da madeira utilizada
Caracteristica geral: características sensoriais: cerne e alburno indistintos pela cor, branco-amarelado, brilho moderado; cheiro e gosto distintos e característicos (resina), agradável; densidade baixa; macia ao corte; grã direita; textura fina. 
Descrição anatômica macroscópica: 
• Parênquima axial: invisível mesmo sob lente. 
• Raios: visíveis apenas sob lente no topo, na face tangencial é invisível mesmo sob lente. 
• Camadas de crescimento: distintas; transição brusca entre o lenho inicial e o tardio. 
• Canais de resina: visíveis sob lente; em disposição axial e radial. 
Durabilidade/tratamento:
Durabilidade natural: observações feitas pelo IPT complementadas por ensaios de laboratório, permItem considerar esta Madeira como susceptível ao ataque de fungos (emboloradores, manchadores e apodrecedores), cupins, brocas-de-Madeira e perfuradores marinhos. 
Trababilidade: o pinus-eliote é fácil de tratar. (IPT,1989b) 
Caracteristica do processamento:
Trabalhabilidade: a Madeira de pinus-eliote é fácil de ser trabalhada. É fácil de desdobrar, aplainar, desenrolar, lixar, tornear, furar, fixar, colar e permite bom acabamento. (IPT,1989b) 
Secagem: a Madeira é fácil de secar. (IPT,1989b) 
Propriedades fisicas:
Densidade de massa (r): 
• Aparente a 15% de umidade (rap, 15): 480 kg/m³ 
• Básica (rbásica): 400 kg/m³ 
Contração: 
• Radial: 3,4 % 
• Tangencial: 6,3 % 
• Volumétrica: 10,5 %
Resultados obtidos de acordo com a Norma ABNT MB26/53 (NBR 6230/85). 
Fonte: (IPT,1989b) 
Propriedades mecanicas:
Flexão: 
• Resistência (fM): 
 Madeira verde: 48,0 MPa 
 Madeira a 15% de umidade: 69,6 MPa 
• Limite de proporcionalidade - Madeira verde: 19,7 MPa 
• Módulo de elasticidade - Madeira verde: 6463 MPa
Resultados obtidos de acordo com a Norma ABNT MB26/53 (NBR 6230/85). 
Fonte: (IPT,1989b) 
Compressão paralela às fibras: 
• Resistência (fc0): 
 Madeira verde: 18,5 MPa 
 Madeira a 15% de umidade: 31,5 MPa 
• Coeficiente de influência de umidade: 6,7 % 
• Limite de proporcionalidade - Madeira verde: 13,7 MPa 
• Módulo de elasticidade - Madeira verde: 8846 MPa
Resultados obtidos de acordo com a Norma ABNT MB26/53 (NBR 6230/85). 
Fonte: (IPT,1989b) 
Outras propriedades: 
• Resistência ao impacto na flexão - Madeira a 15% (choque): 14,5 
• Cisalhamento - Madeira verde: 5,8 MPa 
• Dureza janka paralela - Madeira verde: 1932 N 
• Tração normal às fibras - Madeira verde: 3,0 MPa 
• Fendilhamento - Madeira verde: 0,4 MPa
Resultados obtidos de acordo com a Norma ABNT MB26/53 (NBR 6230/85). 
Fonte: (IPT,1989b) 
Usos:
Construção civil: 
• Leve interna, estrutural: 
 ripas
 partes secundárias de estruturas 
• Leve interna, utilidade geral: 
 cordões
 guarnições
 rodapésforros
 lambris 
• Uso temporário: 
 fôrmas para concreto
 pontaletes
 andaimes 
Mobiliário: 
• Utilidade geral: 
 móveis estândar
 partes internas de móveis inclusive daqueles decorativos.
Outros usos: 
 cabos de vassoura
 palitos
 chapas compensadas
 lâminas decorativas
 peças torneadas
 artigos de esporte e brinquedos
 embalagens
 bobinas e carretéis
 pincéis 
4. Montagem da madeira por método de flambagem
4.1 Materiais utilizados
 
	 
Madeira Pinus
	 
Régua
	 
Trena
	 
Tinta
	 
Lixa
4.2 Custo de fabricação
	Madeira Pinus (3,0m)
	R$ 7,40
	Régua 
	R$ 5,80
	Trena
	R$ 13,00
	Tinta (260ml)
	R$ 10,56
	Lixa
	R$ 1,70
 Total do custo de fabricação foi R$ 53,26.
5. Processo de montagem 
 
Materiais sendo escolhidos. 
Materiais já escolhidos, projeto em andamento.
 
Projeto finalizado.
6. Cálculos utilizados 
6.1 Altura total acumulada
12mm+8mm+5mm+4mm= Totalizamos 29mm de chuva no mês de abril
6.2 Altura média diária da chuva
Média:
29mm/30 dias= 0,9666mm
Precipitação total acumulada= 0,9666mm.
 O local fixado foi decidido em grupo sobre a sua localização e decidimos deixar em local aberto onde havia mais probabilidade de coleta.
7. Relatório da experiência 
O experimento foi agendado e realizado no laboratório de construção civil da faculdade UNIP (Universidade Paulista Campus-Marquês), com todos os componentes do grupo reunido juntamente com o técnico do laboratório no dia do ensaio, com o projeto já concluído, restando exclusivamente fazer a experiência com a madeira.
Inserimos as cargas como ordenado no manual para que a madeira vertical realizasse a flambagem.
O resultado da coluna biarticulada
O momento de inercia (I) teve como resultado _____, em seguida à carga crítica(Pcr), apenas aplicando a formula, obtemos o valor de ______ onde esse valor da carga vai ser colocado sobre a coluna biarticulada.
Através dessa solução, pode se estimar a massa necessária para que a coluna chegue no seu ponto crítico.
Com a massa de ______, a coluna irá atingir sua carga crítica, sendo ultrapassada está carga a estrutura terá seu rompimento e terá mudanças brusca no final. Como já tínhamos o modulo de elasticidade, o cálculo não precisou do sigma. 
Comparação entre os resultados obtidos
7.1 Desenho no Excel do projeto
7.2 Anexo do trabalho realizado no laboratório
Madeira com as cargas já colocadas
Madeira tendo sua curvatura.
Madeira quebrada por motivo da carga crítica.
 
Ponto crítico da madeira.
 
8. Conclusão
9. Referências Bibliográfica
http://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/leonardo/downloads/APOSTILA/HIDRO-Cap4-PPT.pdf
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=home/page&page=instrumentos
https://ipemsp.wordpress.com/2011/09/13/metrologia-e-meteorologia-o-pluviometro/
http://www.efecade.com.br/pluviometro/
http://www.daee.sp.gov.br/acervoepesquisa/relatorios/pluvpmsp/capitulo03.htm
http://www.observatorio-phoenix.org/k_ensaios/24_k16_a.htm
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=home/page&page=instrumentos
http://meteoropole.com.br/2011/12/o-que-e-um-pluviometro/
http://www.startagro.agr.br/pluviometro-digital-automatico-como-funciona-beneficios-e-como-ele-conecta-as-lavouras/
http://www.cemaden.gov.br/o-que-sao-pluviometros/
http://www.inpe.br/acessoainformacao/node/402
http://www.hidrologia.daee.sp.gov.br/