INSTABILIDADE DE CHAPAS INSTABILIDADE DE CHAPAS MÉTODO DAS LARGURAS EFETIVAS APLICAÇÃO A PERFIS FORMADOS A FRIO APLICAÇÃO A PERFIS SOLDADOS

Transcrição

1 INSTABILIDADE DE CHAPAS INSTABILIDADE DE CHAPAS MÉTODO DAS LARGURAS EFETIVAS APLICAÇÃO A PERFIS FORMADOS A FRIO FLAMBAGEM POR FLEXÃO FLAMBAGEM POR TORÇÃO FLAMBAGEM POR FLEXO-TORÇÃO FLAMBAGEM LATERAL FLAMBAGEM POR DISTORÇÃO APLICAÇÃO A PERFIS SOLDADOS n y n Chp rengulr simplesmene poid em dois ldos, so compressão uniil y n y ( υ ) + + y y E 3 n n ý deslocmeno n direção z de um pono (,y). y n y y Chp rengulr simplesmene poid nos quro ldos, so compressão uniil

2 deslocmeno n direção z de um pono (,y). m e n número de semi-onds do modo de flmgem (respei condições de conorno de plc com quro poios) ( ) n E y y υ π π,,3,... m,...,,3 n m,n y n sen m sen ( ) 3 cr m m E n + υ π n menor vlor de n k ( ) cr E k υ π ( ) 3 + m n m E n υ π rr E cr λ π CURVATURA DE AB CURVATURA DE CD TIRA CD RESISTE À FLAMBAGEM TENDÊNCIA DE CURVATURAS IGUAIS m m k + chps longs m ineiro pr múliplo de :

3 k m / k m + m m número de meis onds n direção longiudinl m 3 5 k mín / k pricmene consne e mínimo pr chps longs A fvor d segurnç r-se qulquer chp como chp long k / BUCKLING STRESSES CAN BE DETERMINED VIA COEFFICIENT K Boundry condiion fied fied free fied free fied Types of sress Comp. Comp. Comp. Comp. Comp. k Boundry condiion fied fied fied fied fied fied fied fied kπ E cr ( ν)( / ) Types of sress Sher Sher Bending Bending Compormeno Pós-críico e Lrgur Efeiv < cr cr < < y 3 y 3 A ensão de compressão inicilmene uniformemene disriuíd é redisriuíd A lrgur eiv represen lrgur que plc deveri er, pr ingir o ELU com y / m 0 má d 3

4 cr k π E ( ) υ Von Krmn: 0,9038 k E k E 0,95 cr Chp k E 0,95 k E 0,95 Winer: λp k E 0,95 k E 0,07 λp Pilr 0, λp Perfis formdos frio

5 Perfis formdos frio Processos de fricçã ção Desconínuo relizdo por prens dordeir fc d dordeir é prensd conr chp de ço, origndo- formr um dor váris operções similres ess fornecem à seção do perfil geomeri eigid no projeo o comprimeno do perfil esá limido à lrgur d prens. dequdo pequens quniddes de perfis. Perfis formdos frio processos de fricçã ção Conínuo processo conínuo fricnes especilizdos em perfis formdos frio deslocmeno longiudinl de um chp de ço, sore os rolees de um linh de perfilção os rolees conferem à chp, form diniiv do perfil qundo o perfil dei linh de perfilção, ele é cordo no comprimeno indicdo no projeo dequdo à fricção em série. processo desconínuo fricnes de esruurs meálics. 5

6 Perfis formdos frio dormeno umeno de resisênci Esricção umeno d resisênci o escomeno e d resisênci à rupur devido o dormeno fenômeno conhecido como envelhecimeno (crregmeno é zon plásic, descrregmeno, e poseriormene, porém não imedio, o crregmeno). redução de ducilidde qulquer processo de fricção: perfilção ou dordeir 6

7 Rio de dormeno Rio de dormeno depende do ipo de ço Durez R L > R T Resisênci Fricção (C-Si) Direção de dormeno Perfis formdos frio Perfis formdos frio AL ENRIJECEDOR INTERMEDIÁRIO SUBELEMENTO AL AL AL AL ENRIJECEDOR DE BORDA SIMPLES ENRIJECEDOR DE BORDA - ELEMENTO COM BORDAS VINCULADAS AL - ELEMENTO COM BORDA LIVRE 7

8 Enrijecedor Vlores Máimos d Relção Lrgur-Espessur Vlor máimo d Cso ser nlisdo relção lrgurespessur ) Elemeno comprimido, endo um ord vinculd (/)m 60 ) lm ou mes, e our enrijecedor de ord simples Elemeno comprimido, endo um ord vinculd (/)m 90 lm, e our mes ou ouro ipo de enrijecedor de ord com Is I e D/ 0,8 conforme 7.. Alm de perfis U não enrijecidos sujei à compressão (/)m 90 uniforme Elemeno comprimido com ms s ords vinculds (/)m 500 3) elemenos Elemeno comprimido AL ou com enrijecedor de ord endo Is < I e D/ (/)m 60 ) 0,8 Alm de vigs sem enrijecedores rnsversis (/)m 00 Alm de vigs com enrijecedores rnsversis pens nos (/)m 60 poios Alm de vigs com enrijecedores rnsversis nos poios e (/)m 300 inermediários Vários ipos de flmgem podem ocorrer FLAMBAGEM LOCAL redução do esforço resisene provocd pel flmgem locl Flmgem glol Flmgem disorcionl Flmgem locl lrgurs eivs dos elemenos comprimidos 8

9 Elemeno uniformemene comprimido com ords poids Elemeno uniformemene comprimido com ord livre Elemeno so vrição de ensão com ords poids Todos elemenos e elemenos AL sem inversão no sinl d ensão (ψ 0) 0, λ p λ p λp 0,95 k E Elemenos AL com inversão no sinl d ensão (ψ < 0) lrgur do elemeno; c lrgur d região comprimid do elemeno, clculd com seção eiv; λ p índice de eselez reduzido do elemeno; espessur do elemeno; k coiciene de flmgem locl; ensão norml de compressão. c λ p 0, λ p c 9

10 0, λ p λp λ p 0,673 0, λ p λp se λ p 0,673, lrgur eiv é própri lrgur do elemeno! λp 0,95 0,673 k E Relção / pr λ p 0,673 k ,3 5,5 3,,0,0 0,5 6,7,5,9,8 3,6 0,5 8,3 6,7 33, 8,9 5,9 3,6 3 0,9 35,5 3,7 8,9 7,3 0,9 36,6 33, em (kn/cm ² ) se λ p 0,673, lrgur eiv é própri lrgur do elemeno Esdo limie úlimo de escomeno d seção. é máim ensão de compressão, clculd pr seção eiv. Se máim ensão for de rção, pode ser clculd dmiindo-se disriuição liner de ensões. A seção eiv, nese cso, deve ser deermind por proimções sucessivs. Esdo limie úlimo de flmgem d rr. Lrgur eiv e Coicienes de flmgem Locl pr Elemenos Ψ k,0,0 ρ.f y ou ρ FLT.f y. 0

11 Lrgur Efeiv e Coicienes de flmgem Locl pr Elemenos Lrgur eiv e coicienes de flmgem locl pr elemenos 0 Ψ,, k + <,0 3 Ψ, ( Ψ) + ( Ψ) 3-0,36 < Ψ,, 3 Ψ k +, < 0 ( Ψ) + ( Ψ) 3 Lrgur eiv e coicienes de flmgem locl pr elemenos Lrgur Efeiv e Coicienes de flmgem Locl pr Elemenos AL Ψ,, ( 3 Ψ) k + 0,36 onde, ( - Ψ) + ( - Ψ) 3 +, c Ψ k 0,3,0 0 Ψ k 0,578 <,0 ( Ψ + 0,3)

12 Lrgur eiv e coicienes de flmgem locl pr elemenos AL,0 Ψ k,7 5Ψ + 7, Ψ < 0 Lrgur Efeiv de Elemenos Uniformemene Comprimidos com Enrijecedor de Bord λ p 0 0,63 E,0 Ψ,0 k 0,57 0,Ψ + 0,07 Ψ k 0,3 λ p0 λ p Cso I: λ po 0,673 enrijecedor de ord não é necessário d d s s A A As áre reduzid do enrijecedor. O cenróide e os momenos de inérci do enrijecedor devem ser ssumidos em relção à su seção ru; A d. áre eiv do enrijecedor. Cso II: 0,673 < λ po <,03,, 3 ( 0,9λ 0,33) I 00 p0 Is I, clculdo com: k Is I ( k 0,3) + 0,3 k D D k 5,5 5 e 0,8 I s ds d d I Is As A A I As áre reduzid do enrijecedor. O cenróide e os momenos de inérci do enrijecedor devem ser ssumidos em relção à su seção ru; I momeno de inérci de rerênci do enrijecedor inermediário ou de ord; I s d 3./ momeno de inérci d seção ru do enrijecedor; A d. áre eiv do enrijecedor.

13 Cso II: d 5,56 0,8 ( em kn / cm²) Os.: Pr f y 5 kn/cm² d 0,63 I s I Eemplo: 36 D k 5,5 5,0 D ds d 0,8 As A d D k 0,5 N N, Rd, Rd TRAÇÃO A f γ C An f γ A áre ru d seção rnsversl d rr; A n áre líquid d seção rnsversl d rr, dd por: Ligções prfusds: A n 0,9. (A n f.d f. ) Ligções soldds: A n A y γ, γ,35 n f qunidde de furos conidos n linh de rupur nlisd espessur d pre conecd nlisd C coiciene de redução d áre líquid d d f <,5 d + 0,8 Limição de de eselez pr,5 d +,5 rrs rcionds: KL/r 300 u LIGAÇÕES PARAFUSADAS chps odos os prfusos d ligção conidos em um únic C,5(d/g),0 seção rnsversl dois prfusos n direção d solicição, linhdos ou em C 0,5 +,5(d/g),0 zig-zg rês prfusos n direção d solicição, linhdos ou em C 0,67 + 0,83(d/g),0 zig-zg quro ou mis prfusos n direção d C 0,75 + 0,65(d/g),0 solicição,linhdos ou em zig-zg ) Nos csos em que o espçmeno enre furos g for inferior à som ds disâncis enre os cenros dos furos de eremidde às respecivs ords, n direção perpendiculr à solicição (e + e), C deve ser clculdo susiuindo g por e + e ) Hvendo um único prfuso n seção nlisd, C deve ser clculdo omndo-se g como própri lrgur ru d chp c) Nos csos de furos com disposição em zig-zg, com g inferior 3d, C deve ser clculdo omndo-se g igul o mior vlor enre 3d e som e + e perfis odos os elemenos conecdos, com dois ou mis prfusos n direção d solicição cnoneirs com dois ou mis prfusos n direção d solicição perfis U com dois ou mis prfusos n direção d solicição C,0 0, C,(/L) < 0,9 0,5 C 0,36(/L) < 0,9 LIGAÇÕES SOLDADAS chps solds longiudinis C,0 ssocids solds rnsversis somene solds pr L <,5: C 0,75 longiudinis o longo de pr,5 L < : C 0,87 ms s ords pr L : C,0 perfis odos os elemenos C,0 conecdos cnoneirs com solds 0, C,(/L) < 0,9 longiudinis perfis U com solds 0,5 C 0,36(/L) < 0,9 longiudinis 3

14 e e e g g g g e e e s s 5) Prováveis linhs de rupur - : linh de rupur com segmeno inclindo - : linh de rupur perpendiculr à solicição 5) Perfis rdos como chp ( odos os prfusos conidos em um únic seção ) cenróide cenróide L L 5c) Ligção prfusd em perfis L L cenróide cenróide 5d) Ligção soldd em perfis