Questões resolvidas
Elementos compridos e esbeltos sujeitos a uma força axial de compressão são chamados colunas e a deflexão lateral que sofrem é chamada de flambagem. Em geral, a flambagem da coluna leva a uma falha súbita da estrutura ou do mecanismo. Por conta disso, as colunas devem ser projetadas com atenção especial, para que possam suportar com segurança as cargas pretendidas sem que ocorra o fenômeno de flambagem.
Sendo assim, é importante conhecer o conceito de carga crítica que representa:
a. A carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está no limite da flambagem.
b. A carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está em equilíbrio instável.
c. A carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está abaixo do ponto de bifurcação.
d. A carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está em equilíbrio estável.
e. A carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está acima do ponto de bifurcação.
Ao estudar os tipos de equilíbrio em colunas é importante conhecer a relação da carga axial de compressão aplicada na estrutura com o seu comportamento perante o fenômeno da flambagem. Neste estudo é crucial conhecer o ponto de bifurcação representado no diagrama de carga axial de compressão versus deflexão lateral.
Sendo assim, o ponto de bifurcação representa:
a. Um ponto na faixa de equilíbrio estável.
b. A transição do equilíbrio estável para o instável.
c. A transição do equilíbrio instável para o estável.
d. A carga axial mínima que a estrutura pode suportar quando está no limite da flambagem.
e. Um ponto na faixa de equilíbrio instável.
De uma maneira geral, os elementos estruturais de uma construção devem ser selecionados de acordo com sua resistência, rigidez e estabilidade. Qualifica-se como estabilidade a propriedade da estrutura de manter o seu estado inicial de equilíbrio nas condições de aplicação de ações.
Sendo assim, assinale a alternativa que define o conceito correto do respectivo tipo de estabilidade:
a. Equilíbrio neutro: um sistema, após sofrer uma pequena perturbação, depois de serem eliminadas as causas desta perturbação, não volta ao seu estado inicial.
b. Equilíbrio neutro: um sistema, após sofrer uma pequena perturbação, depois de serem eliminadas as causas desta perturbação, se manterá onde foi deixado.
c. Equilíbrio estável: um sistema, após sofrer uma pequena perturbação, depois de serem eliminadas as causas desta perturbação, não volta ao seu estado inicial.
d. Equilíbrio neutro: um sistema, após sofrer uma pequena perturbação, depois de serem eliminadas as causas desta perturbação, volta ao seu estado inicial.
e. Equilíbrio instável: um sistema, após sofrer uma pequena perturbação, depois de eliminadas as causas desta perturbação, volta ao seu estado inicial.
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. A estabilidade está diretamente relacionada ao fenômeno da flambagem.
Sendo assim, foram feitas as seguintes afirmativas: I - A flambagem é considerada uma instabilidade elástica. II - A estrutura sujeita a flambagem pode perder sua estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento. III - A perda de estabilidade pela flambagem ocorrerá sempre na direção do eixo de maior momento de inércia de sua seção transversal. IV - A tensão crítica para ocorrer a flambagem não depende da tensão de escoamento do material, mas sim do seu módulo de Young. Estão corretas as seguintes afirmativas:
a. I, II e III apenas.
b. I, II e IV apenas.
c. I, II, III e IV.
d. II, III e IV apenas.
e. II e IV apenas.
A flambagem 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. Ela acontece quando a peça sofre flexão transversalmente devido à compressão axial.
A seguir foram feitas algumas afirmativas sobre o fenômeno da flambagem. Analise as afirmativas e assinale V para verdadeiro e F para falso:
( ) A carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está no limite da flambagem é chamada de carga crítica.
( ) O ponto de bifurcação representa a transição do equilíbrio estável para o equilíbrio instável de uma coluna sob flambagem.
( ) É impossível existir equilíbrio em uma coluna elástica sujeita a cargas maiores do que a crítica.
( ) Na prática, colunas reais não têm resistência após a ocorrência de flambagem.
a. F - V - F - V.
b. V - V - V - V.
c. V - V - V - F.
d. V - F - V - F.
e. V - V - F - V.
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 em torno do eixo de menor momento de inércia de sua seção transversal.
A seguir foram feitas algumas afirmacoes sobre o fenômeno da flambagem: I - Ocorre equilíbrio estável quando a carga axial de compressão aplicada a uma estrutura é maior do que a carga crítica. II - A flambagem acontece quando a peça sofre flexão transversalmente devido à compressão axial. III - No ponto de bifurcação há a mudança de equilíbrio estável para instável. Neste ponto é onde é calculada a carga crítica. IV - Uma coluna sujeita a carga crítica se encontra em equilíbrio estável. Sendo assim, é correto o que se afirma em:
a. II e III apenas.
b. II, III e IV apenas.
c. I, II e III apenas.
d. I, II, III e IV.
e. III apenas.
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