Flambagem
1 – Introdução A flambagem é um fenômeno que ocorre quando a coluna analisada é submetida a uma carga de compressão axial e sofre flexão transversal (Figura 1). Assim, perde a sua estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento e a sua forma reta de equilíbrio é instável. Essa carga correspondente a um estado limite que é chamada de carga crítica (Pcrit), ou carga de Flambagem.
Figura 1: Coluna Flambada A Flambagem depen – Tipo do material; – Comprimento da ba – Seção; Carga/Esforço aplic ors to view nut*ge Numa estrutura, a flambagem pode ocorrer por: falha de concepção estrutural (entenda-se projeto estrutural mal feito) – falha de execução (formas más niveladas) – aplicação de cargas não previstas no projeto (utilização indevida) A flambagem possui quatros tipos de condições que depende das extremidades da coluna (Figura 2).
Figura 2: Tipos de Flambagem 1 a Situação: Coluna Bi – Articulada (Cconstante de apoio- – 1,00) coluna pode sustentar sem flexionar varia inversamente com o quadrado de seu comprimento L e proporcionalmente com o momento de inércia da seção transversal. E assim denominou sse fenômeno de Flambagem de Colunas.
Fórmula de Euler (coluna esbelta): Pcrit: carga critica C: constante que depende das condições de apoio (Figura 2) E: módulo de elasticidade do material A: área da seção transversal analisada À: índice de esbeltez 3 – Índice de Esbeltez A tensão de compressão pode estar bem abaixo da tensão de escoamento do material no momento da flambagem. O fator que determina se uma coluna é curta ou longa é o seu índice de esbeltez (À). À=LIA L: comprimento da coluna l: menor momento de inércia da seção analisada 3 – Equação de Johnson
A região OABCO definida por essas duas linhas e os eixos pareceria ser uma região segura para a tensão de compressão da coluna. Porém, experiências mostram que colunas nessas condições algumas vezes falham. O problema ocorre quando a carga está na região ABDA e perto da intersecção das duas curvas no ponto B. j. B. Johnson sugeriu ajustar uma parábola entre o ponto A e a tangente no ponto D da curva de Euler, que exclui a zona da falha empírica. O ponto D é normalmente tomado como o índice de esbeltez crítico (À*). coluna curta): pcrit: carga critica oesc: tensão de escoamento – Determinação do Tipo de Coluna Igualando as equações de Euler e Johnson, temos: índice de esbeltez crltico – Se > À* – Coluna Esbelta – Euler (Seção pequena em relação ao comprimento da barra) – Se < – Coluna Curta – Johnson (Seção grande em relação 5 – Estrutura As lixeiras de rua podem ser fixadas em praças, pátios, calçadas, área comum de escolas, clubes, empresas, entre outros, a fim de conter que o lixo seja deixado na rua, evitando assim, a proliferação de animais transmissores de doenças, além do entupimento de bueiros, que causaria prováveis enchentes. A lixeira de rua estudada, locada na calçada para a coleta do lixo residencial, é constituída por uma barra de aço galvanizado engastada no solo a 900, e uma cesta apoiada com o mesmo material da barra. PAGF3rl(FS aplicações, principalmente nas indústrias automobilística, de utensilios domésticos e na construção civil.
A estrutura analisada (Figura 4) se enquadra a 4′ situação situada na Figura 2 (Coluna Livre e engastada). Figura 4: Estrutura Analisada Descrição da estrutura: – Características Físicas: peso Especifico: pesp = 7,8 Kg/dm3 E = 2,1 x 106 KgVcrn2 = 210 GPa oesc 250 MPa arra: = 7800 Kg/mg. Diâmetro Externo: aexterno = 50 mm Diâmetro Interno: Dinterno 45 mm Comprimento: L = 1,20 m Cesta: Massa: m = 5 kg Peso: P 49 N Lixo residencial: m = 15 kg P = 147 N *Considerado gravidade (g) = 9,8 m/s2 *Valor aproximado da massa da cesta da lixeira Figura 4: Fotos da Lixeira com Lixo reduzir o risco de flambagem sem mudar a seção transversal da peça?
Existem algumas possibilidades, tais como: -Contraventar as peças: Este procedimento consiste em cnar apoios intermediários na barra, reduzindo o comprimento de flambagem e, com isso aumentando o valor da carga crltica. Esses contraventamentos são facilmente encontrados em estruturas metálicas (os famosos “X”, tirantes de torres de transmissão, etc. ), de madeira ou concreto. Nos dois últimos casos, são utilizados elementos transversais ou cintamentos. -Utilizando protensão interna para equilibrar esforços que tendam a gerar excentricidades na resultante dos carregamentos. Este é o recurso utilizado nas grandes torres de transmissão de concreto. 9 – Bibliografia • BEER, Ferdinand P. ; JR. E Johnston Jr. Resistência dos Materiais. 3a ediç¿o. ao Paulo: Makron, 1995-1996. • NORTON, Robert L. Projeto de Máquinas: Uma Abordagem Integrada. 2a edição. Editora Bookman, 2000. • AÇO, Mega. Aços galvanizados. Disponível em: ;http://www. megaaco. com. br/ acogalvanizado. php;. Acesso em 19/11/2011. • WEBCALC. Peso específico do aço. Disponível em: ;http://www. webcalc. com. br/ engenharia/ peso_espec_tab. html;. Acesso em 19/11/2011. • Flambagem. WIKIPEDIA, a enciclopédia livre. Disponível em: ; http://pt. wikipedia. org/wiki/Flambagem;. Acesso em 19/11/2011 • Dados do Aço. WIKIPEDIA, a enclclopédia Ilvre. Disponível em: , http•Wpt. wikipedia. org/wiki/A%C3%A70