ESTÁTICA E MECÂNICA DOS SÓLIDOS 2

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Torção

Em mecânica dos sólidos, torção é a tensão que ocorre quando é aplicado momento sobre o eixo longitudinal de um elemento construtivos ou prisma mecânico, como podem ser eixos ou, em geral, elementos onde uma dimensão predomina sobre as outras duas, ainda que seja possível encontrá-la em situações diversas.

Linha elástica

• A maior parte da deformação é provocada pela flexão • Os pontos na viga se deslocam apenas verticalmente • A inclinação da curva elástica (dv/dx) é muito pequena

A linha elástica pode ser esboçada a partir do diagrama de momento fletor e dos apoios da viga

O conceito de linha elástica é muito simples ela é basicamente o diagrama de deflexão de um componente, normalmente uma viga. Só pra lembrar que deflexão é o quanto a nossa viga vai entortar sob efeito de uma carga.

Estado plano de deformações

Se um corpo possui uma espessura pequena e está submetido apenas a forças aplicadas na direção perpendicular a essa espessura, as tensões, σz, τzx, τzy, são nulas em ambas as faces e no seu interior. Portanto, o estado de tensões desse corpo pode ser descrito pelo estado de tensões no plano médio a sua espessura quando submetido a um carregamento contido desse mesmo plano. Essa simplificação é conhecida como estado plano de tensões.

Flexão normal simples ,flexão normal composta e flexão oblíqua

De modo que se o momento fletor age de forma isolada, tem-se flexão normal simples. Se o momento fletor atua simultaneamente a uma solicitação axial, tem-se flexão normal composta. Quando se tem o momento fletor atuando nos dois eixos principais da seção transversal, tem-se flexão oblíqua simples. Se o caso anterior for acompanhado de esforço axial, tem-se flexão oblíqua composta.

Esforços em vigas

Os esforços internos correspondentes de cada lado da seção seccionada são iguais e contrários, pois correspondem uma ação e a reação correspondente.

Esforços internos representam o efeito de forças e momentos entre duas porções de uma estrutura reticulada resultantes de um corte em uma seção transversal.

Esforços internos em uma estrutura caracterizam as ligações internas de tensões, isto é, esforços internos são integrais de tensões ao longo de uma seção transversal de uma barra.

Momento de inércia

A unidade de um momento estático é a de um comprimento elevado à terceira potência. Momento de inércia de uma superfície em relação a um eixo de seu plano é o produto da área da superfície pelo quadrado da distância de seu baricentro ao eixo dado.

A equação M = I. α relaciona o módulo do torque M com a aceleração angular α e com a quantidade I que representa a inércia rotacional do objeto. A quantidade I é conhecida como o momento de inércia do corpo e a sua unidade no SI é kg.

Flambagem

Este colapso ocorrerá sempre em torno do eixo de menor momento de inércia de sua seção transversal. A tensão crítica para ocorrer a flambagem não depende da tensão de escoamento do material, mas sim de seu módulo de Young.

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.

A flambagem ou encurvadura é um fenômeno que ocorre em peças esbeltas (peças em que a área de seção transversal é pequena em relação ao seu comprimento), quando submetidas a um esforço de compressão axial. A flambagem acontece quando a peça sofre flexão transversalmente devido à compressão axial.

Vigas hiperestática e a linha elástica

As estruturas hipostáticas são móveis em seu conjunto e apresentam grau de hiperestaticidade negativo, ou a estrutura possui uma parte móvel, o que a torna inaceitável para edificações. Por causa do número inferior de reações de apoio que possam trazer estabilidade à estrutura, o conjunto da estrutura não é impedido de se deslocar.

Critérios de resistência

Exemplos de estado limite de utilização: Deformação excessiva para uma utilização normal da estrutura; Deslocamento excessivo sem perda do equilíbrio; Vibrações excessivas.

Exemplos de estado limite último: Perda de estabilidade de uma parte ou do conjunto da estrutura assimilada a um corpo rígido; Ruptura de seções críticas da estrutura; Transformação de uma estrutura em um mecanismo; Sensibilidade da estrutura aos efeitos de repetições das ações (fadiga).

Os estados limites são classificados da seguinte maneira: estados limites últimos, que são aqueles correspondentes ao valor máximo da capacidade de suporte da estrutura, e, estados limites de utilização, que decorrem de critérios de utilização normal ou de durabilidade.

Estado plano de tensões

Estado plano de tensão é quando são consideradas as tensões atuantes em todas as direções de um plano, portanto nesse caso as tensões de cisalhamento atuantes no plano já são levadas em consideração.

Esforços internos em vigas com cargas transversais

O momento fletor representa o efeito de flexão (ou dobramento) em uma seção transversal de uma barra.

O esforço cortante representa o efeito de força cisalhante em uma seção transversal de uma barra.

Momento Fletor (M): É a resultante momento de todas as forças e momentos de uma porção isolada sobre a outra porção na direção transversal ao eixo da barra na seção transversal de corte.

Esforço Cortante (Q): É a resultante de forças de uma porção isolada sobre a outra porção na direção transversal ao eixo da barra na seção transversal de corte.

Produto de inércia

Em mecânica clássica, o produto de inércia mede a anti-simetria da distribuição de massa de um corpo em relação a um par de eixos e em relação ao seu baricentro. A unidade de medida do produto de inércia no Sistema Internacional de Unidades é kg⋅m2

Momento estático

Momento estático, também denominado primeiro momento de área, nome este baseado na construção matemática de momento em espaços métricos, estabelecendo que o momento de área é igual à soma da área vezes a distância a um eixo [Σ(a × d)]. ... É usado geralmente para determinar o centroide de uma área.

Momento estático de um elemento de área dA em relação a um eixo é o produto da área do elemento por sua orddenada em relação ao eixo considerado. Notação : s Expressão analítica : sx = y. dA sy = x.