Linha neutra e tensões

1. Flexão
Para o estudo da flexão, imaginemos uma viga com seção transversal retangular.
Viga de espuma
Apliquemos no meio do vão desta viga uma força concentrada de cima para baixo.
Viga de espuma com força concentrada
A imagem acima pode ser representada da seguinte maneira:
Para melhor entender esta figura, pode-se fazer três perguntas (lembrando que estamos no meio do vão):
1 Pergunta:
O que acontece nas fibras superiores?
Resposta:
Fibras se aproximam (compressão)
2 Pergunta:
O que acontece na fibra central?
Resposta:
Nada
3 Pergunta:
O que acontece nas fibras inferiores?
Resposta:
Fibras se afastam (tração)
2. Diagrama de tensões resultantes
Colocando-se os esforços de compressão nas fibras superiores, tração nas fibras inferiores e ainda nenhum esforço na fibra central, pode-se obter os seguintes gráficos (lembrando que estamos no meio do vão): fibra central
Pergunta:
Qual dos gráficos seria o correto? pelo sentimento, qual das linhas seria a correta para unir a compressão das fibras superiores à tração das fibras inferiores passando por nenhum esforço na fibra central?
a)
b)
c)
d)
3. Linha Neutra (LN)
D definição
- Na LN, não há esforço, nem de tração, nem de compressão.
- Para materiais homogêneos (aço, madeira, concreto (não concreto armado)), a LN passa no centro de gravidade (CG) da seção transversal.
O observação
Na verdade, a Linha Neutra não é uma linha e sim um "plano neutro", pois está presente ao longo da viga e ao longo de toda a seção transversal.
4. Lei de Navier (1826)
D definição
As seções planas permanecem planas após a deformação.
Análise das distâncias
Façamos agora a análise das distâncias entre as seções transversais e consequentemente dos esforços nas fibras superiores, inferiores e na LN em alguns pontos da viga acima:
Sobre o apoio Meio do vão
Fibras superiores Fibras se afastam: tração Fibras se aproximam: compressão
Linha Neutra Não há alteração Não há alteração
Fibras inferiores