Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Teste Flambagem de Euler – UNOESC 2020 Prof. Carlos Mauricio Dagostini 1 Estrutura de demonstração de rompimento por Flambagem Teste Flambagem de Euler 2 Estrutura de demonstração do efeito da Flambagem Euler • A carga crítica para uma coluna ideal é conhecida como a carga de flambagem de Euler, devido ao famoso matemático suíço Leonhard Euler (1707-1783), que foi o primeiro a estabelecer uma teoria de flambagem para colunas. 3 Porque foi Pesquisado? • Pesos são adicionados até que seja atingida uma carga, P crítico, no elemento sob compressão, e o elemento subitamente deflete lateralmente sob a carga compressiva axial. • Anteriormente, na análise de deformações axiais, considerava-se que, mesmo sob carregamento compressivo, o elemento que sofria deformação axial permanecia reto e que a única deformação era a redução ou o aumento do comprimento do elemento. 4 Prevenção – MF gerado • Porém, em algum valor da carga axial de compressão, a régua ou a barra comprimida da treliça, não permanece mais reta, ou seja, deflete lateralmente de modo súbito, fletindo como uma viga. Esta deflexão lateral devida à compressão axial é denominada Flambagem. • Falhas por flambagem são freqüentemente súbitas e catastróficas, o que faz com que seja ainda mais importante preveni-la. 5 Efeito da Flambagem em Colunas 6 Algumas hipóteses simplificadoras: • A coluna é perfeitamente reta inicialmente e feita de um material linear elástico; • A coluna está livre para girar, em suas extremidades, ao redor de pinos sem fricção; isto é, a coluna tem as restrições de uma viga com apoio simples e os pinos passam pelo centróide da sessão transversal; • A coluna é simétrica em relação ao plano xy e qualquer deflexão lateral da coluna ocorre neste plano; • A coluna é carregada por uma força axial compressiva P aplicada pelos pinos. 7 Configuração Flambada • Se P < PCR - A coluna permanecerá reta e terá seu comprimento reduzido sob uma tensão axial uniforme(compressiva) σ = P / A (equilíbrio estável) • Se P = PCR - Configurações vizinha também satisfazem o equilíbrio (equilíbrio neutro) 8 Carga Critica Pcr = π² E I L² Pcr = Carga crítica de flambagem E = Módulo de elasticidade do material I = Momento de Inércia A = Área da seção L = Comprimento geométrico real Sg = Fator de segurança 9 Esforços gerados pela Flambagem 10 Tensão Critica de Flamb. σcr = π² E (Lfl / i)² • σcr = Tensão crítica (da flambagem elástica). • E = Módulo de elasticidade do material. • r = (I/A)1/2 = raio de giração. • L = comprimento do elemento entre suportes. 11 Efeito das Condições de Extremidade na Flambagem 12 Efeito das Condições de Extremidade na Flambagem 13 Fatores “K” – Tipo de restrição. Apoio tipo: K Rolete-Rolete (Euler) 1,0 Rolete-Engaste 0,7 Engaste-Engaste 0,5 Engaste-Livre 2,0 14 Foto Câmara de Vereadores de Joaçaba - SC 15 24/03/2013 Foto Câmara de Vereadores de Joaçaba - SC 16 Edificação com escoramento em quatro pavimentos – Foto Giullian Formulas da Flambagem • Lfl = K.L Comprimento de flambagem • Pcr = π² E I Carga Critica Lfl² •σcr = π² E Tensão Critica (Lfl / i)² 17 Raio de Giração E’ a relação geométrica de uma estrutura i = √ I / A Onde: • I = Inércia • A = Área 18 Tendência a flambar - Índice E’ um numero que, em função da geometria da estrutura, revela a aptidão em flambar. λ = Lfl / i Onde: • Lfl = Comprimento de flambagem • i = raio de giração 19 Análise à flambagem λ ‹ 40 Coluna não flamba 40 ≤ λ ≤ 80 Tendência à flambar λ > 80 Flambará 20 Exercício: Calcular a carga critica, fazer analise de flambagem, calcular a carga máxima compressiva, tensão critica de flambagem, considerando K=1, L=4m e F=100KN. 21 22 • Lfl = K.L = 1*4m = 4m • I vazado= I cheio – I vazio • I = (π/64)*(D⁴ - d⁴)=(π/64)*(0,09⁴-0,08⁴) • I vazado = 1,21 x 10‾⁶ m⁴ • Pcr = π² E I = π²*70GPa*1,21 x 10‾⁶ m⁴ Lfl² (4m)² Pcr = 52,25 KN com esta carga começa a flambar!!! Pcr :: F 23 • Lfl = K.L = 1*4m = 4m • I vazado = 1,21 x 10‾⁶ m⁴ • A vazado = (π/4)*(D² -d²) = 1,335 x 10‾³m² • i = √ I / A = √ 1,21 x 10‾⁶ m⁴ / 1,335 x 10‾³m² = 0,03 m • σcr = π² E = 12,46 MPa < σy (Lfl / i)² λ = Lfl / I = 133 > 80 Flambara!!! Exercício c/ Sg (fator de segurança): Uma coluna de extremidades articuladas tem seção transversal quadrada de 2m de comprimento. Esta coluna é constituída de pinho com E = 13GPa e σadm = 12 MPa para compressão na direção paralela às fibras. Usando um coeficiente de segurança de 2,5 no cálculo da carga crítica de Euler para flambagem, determinar a dimensão da seção transversal, de modo que a coluna possa resistir com segurança a uma força de 100KN. 24 Estudos de casos: • Tenho quatro pilares de concreto acima, todos com a mesma altura, com geometria diferentes, carregados com força centrada compressiva de F= 1300KN. σconc.=25 MPa e K=2. • Calcular: Pcr, λ, σcr e fazer analise. 25
Compartilhar