peças comprimidas, estruturas metálicas engenharia, Slides de Estruturas Metálicas e Construção Mista

Baixe peças comprimidas, estruturas metálicas engenharia e outras Slides em PDF para Estruturas Metálicas e Construção Mista, somente na Docsity!

PEÇAS COMPRIMIDAS

Eng. Civil João Paulo Mendonça

Colunas

Denomina-se coluna uma peça vertical sujeita à compressão centrada. Peças comprimidas axialmente são encontradas em componentes de treliças, sistemas de travejamento e em pilares de sistemas contraventados de edifícios com ligações rotuladas. Ao contrário do esforço de tração, que tende a retificar as peças reduzindo o efeito de curvaturas iniciais existentes, o esforço de compressão tende a acentuar esse efeito

Colunas As chapas componentes de um perfil comprimido podem estar sujeitas à flambagem local, que é uma instabilidade caracterizada pelo aparecimento de deslocamentos transversais à chapa, na forma de ondulações. A ocorrência de flambagem local depende da esbeltez da chapa.

Flambagem por flexão

• Coluna isenta de imperfeições

geométricas e tensões residuais.

• Material de comportamento

elástico linear.

• Carga perfeitamente centrada. Os primeiros resultados teóricos sobre instabilidade foram obtidos pelo matemático suíço Leonhardt Euler, que investigou o equilíbrio de uma coluna comprimida na posição deformada com deslocamentos laterais. É válido para as seguintes condições:

Flambagem por flexão Dividindo-se a carga crítica pela área A da seção reta da haste, obtém-se a tensão crítica fcr:

Flambagem por flexão As colunas reais possuem imperfeições geométricas, tais como desvios de retilinidade, oriundas dos processos de fabricação e nem sempre pode-se garantir na prática a perfeita centralização do carregamento.

Flambagem por flexão Assim como a tensão crítica fcr, a tensão última fc também depende da esbeltez da coluna em torno do eixo em que se dá a flambagem, como mostra a figura. Quanto mais esbelta a coluna, mais deformável será seu comportamento e menor será a tensão última.

Flambagem por flexão A Figura apresenta a variação da tensão última fc dividida pela tensão de escoamento fy do material, em função do índice de esbeltez l/i.

Flambagem por flexão

• Colunas de esbeltez intermediária, nas quais há maior influência das imperfeições geométricas e das tensões residuais;

Flambagem por flexão

• Colunas curtas (valores baixos de l/i), nas quais a tensão última fc é tomada igual à de escoamento do material fy.

Flambagem por flexão O índice de esbeltez reduzido pode ainda ser escrito na forma: λ𝑜 = 𝐴𝑔 𝑓𝑦 𝑁𝑐𝑟

Flambagem por flexão Para os aços de uso corrente obtêm-se, com a expressão de λ𝑜,

COMPRIMENTO DE FLAMBAGEM l 𝒇l =k l Comprimentos de flambagem teóricos de hastes com extremos rotulados, engastados ou livres.

COMPRIMENTO DE FLAMBAGEM l 𝒇l =k l Para qualquer haste, a carga crítica é dada em regime elástico, pela Fórmula de Euler escrita na forma: