Relatório Flambagem de Estruturas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI – UFCA

ENGENHARIA CIVIL

SAMUEL FERNANDES VILAR

Matrícula: 407579

FLAMBAGEM DE ESTRUTURAS

JUAZEIRO DO NORTE – CE

2017

SAMUEL FERNANDES VILAR

FLAMBAGEM DE ESTRUTURAS

Relatório apresentado ao Prof. Erwin Ulisses como pontuação adicional na segunda avaliação na disciplina Resistência do Materiais II. A prática foi realizada no laboratório da disciplina no dia 23 de novembro de 2017.

JUAZEIRO DO NORTE – CE

2017

 RESUMO

Este experimento refere-se ao estudo da flambagem em barras metálicas (simulando colunas), com comprimentos variados, para estabelecer uma relação entre o comprimento da coluna e a carga crítica de flambagem e com posse dos resultados do experimento, comparar com os resultados descritos pela teoria de Euler.

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SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        5

2.        MATERIAIS UTILIZADOS        5

3.        DESCRIÇÃO EXPERIMENTAL        6

4.        RESULTADOS        8

5.        CONCLUSÃO        12

6.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        13

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1. INTRODUÇÃO

Um elemento que tem uma dimensão muito maior que as outras duas é considerado um elemento esbelto, e os elementos mais comuns com essa característica são as colunas.

Quando as colunas estão sujeitas a um carregamento axial de compressão pode ocorrer uma deflexão ou uma oscilação lateral. Essa deflexão lateral que ocorre é chamada de flambagem. Fenômeno que ocorre com frequência e pode resultar em uma ruptura do material, por esse fato é preciso dedicação e atenção total ao dimensionamento de colunas para que possam suportar adequadamente os carregamentos pretendidos sem ocorrer flambagem.

 

1. MATERIAIS UTILIZADOS

• Moldura para Flambagem de Estruturas STR12;
• 5 Barras de liga de alumínio que variam de 320mm a 520mm de comprimento.

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Figura 1 – Moldura para Flambagem de Estruturas STR12

A Figura1 mostra o equipamento que simula a flambagem de estruturas. Ele consiste em uma placa de fundo com uma célula de carga em uma das extremidades e um dispositivo para carregar os corpos de prova (barras metálicas), que simularão as colunas, na outra extremidade.

Existem cinco colunas fornecidas de liga de alumínio incluídas no experimento, guardadas em um suporte próprio na placa de fundo do equipamento.

As colunas fornecidas possuem uma relação l/k entre 520 e 870, que se constituem de valores impraticáveis para aplicações reais, mas que foram projetadas para mostrar a carga crítica de flambagem (carga de colapso, de acordo com Euler) e a forma defletida das colunas da maneira mais clara possível.

Uma escala magnética está incluída no conjunto para possibilitar o monitoramento da deflexão horizontal.

1. DESCRIÇÃO EXPERIMENTAL

• Colocar a Moldura para Ensaios montada sobre uma bancada de trabalho. Certificar-se que a abertura ou “janela” da Moldura para Testes está facilmente acessível.

• Existem porcas de fixação na ranhura inferior do membro superior da moldura e na ranhura superior do membro inferior da estrutura. Em cada membro, deslizar duas destas porcas para as posições aproximadas dos parafusos de fixação do aparato.

• Levantar a unidade STR12, apoiando-a na estrutura, e fixar a unidade na estrutura com os parafusos e arruelas fornecidas sendo presos nas porcas de fixação.

• Certificar-se de que o Mostrador Digital de Força esteja “ligado”. Conectar o cabo mini DIN de “Force Input I’ (entrada de força I) no Mostrador Digital de Força até o soquete identificado como “Force Output” (saída de força) no lado direito da unidade.
• Com muita cautela, zerar o medidor de força utilizando o botão seletor no painel frontal do experimento. Aplicar levemente uma pequena força na parte de cima do mecanismo da célula de carga e solte. Zerar novamente o medidor se necessário.

Número da coluna	1	2	3	4	5
Comprimento real	320 mm	370 mm	420 mm	470 mm	520 mm

Tabela 1 – Comprimentos Reais

Número da coluna	Bi-Engastada	Engaste-Rótula	Rótula-Rótula
1	280 mm	300 mm	320 mm
2	330 mm	350 mm	370 mm
3	380 mm	400 mm	420 mm
4	430 mm	450 mm	470 mm
5	480 mm	500 mm	520 mm

Tabela 2 – Comprimentos de cálculo

                                   

1. RESULTADOS

COLUNAS	Bi-Engastada	Engaste-Rótula	Rótula-Rótula
1	-170 N	-100 N	-89 N
2	-140 N	-90 N	-86 N
3	-122 N	-70N	-70 N
4	-75 N	-65 N	-44 N
5	-30 N	-50 N	-23 N