Carga crítica de flambagem

FLAMBAGEM

Alguns elementos de projeto podem estar submetidos a cargas de compressão. Caso sejam compridos e esbeltos, a carga pode ser grande o suficiente para provocar sua deflexão lateral. Os elementos compridos e esbeltos, sujeitos a uma força axial de compressão são chamados de colunas e a força que sofre lateralmente, é chamada de flambagem.

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 condições de apoio, entre outras considerações.

Ao projetar um elemento, se faz necessário que o mesmo satisfaça requisitos específicos de tensão, deflexão e estabilidade.

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Carga Crítica ( Pcr )

É a carga axial máxima que uma coluna pode suportar antes de ocorrer a flambagem. Qualquer carga adicional provocará flambagem na coluna. Para compreender melhor esse tipo de instabilidade, considere um mecanismo formado por duas barras sem peso rígidas e acopladas por pinos nas duas extremidades.

Um exemplo típico desse fenômeno pode ser observado ao se aplicar uma carga axial a uma régua (Figura 1). Outro exemplo clássico envolve uma treliça com duas barras, sendo que uma está submetida à compressão e outra a tração (Figura 2).

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Nesses dois exemplos, pesos são adicionados até que seja atingida uma determinada carga: O Pcrítico do elemento sob compressão. Após esse limite, o elemento subitamente deflete lateralmente sob a carga compressiva axial. Esta deflexão lateral ocasionada pela compressão axial é denominada flambagem. Falhas por flambagem são freqüentemente súbitas e catastróficas, por isso, a sua prevenção é de grande importância.

[pic] A carga que define a transição entre o equilíbrio estável e o equilíbrio instável é a chamada carga crítica [pic].