sexta-feira, 22 de abril de 2016

O EFEITO DA FLAMBAGEM EM ESTRUTURAS



Eric Fernandes Maia¹


Construções são compostas de peças estruturais, cujas formas devem garantir a resistência a esforços ­– tais como tração, compressão e flexão – e ações – peso próprio e cargas existentes – incidentes sobre elas. Logo, devem possuir uma geometria que garantam a sua estabilidade. Seguindo este princípio, podemos pegar como exemplo uma régua de plástico e botá-la na posição vertical sob uma mesa e aplicamos um esforço com nossas próprias mãos pressionando-a em sua parte superior (Figura 1). Verificaremos que ela começará a sofrer uma espécie de “encurvadura” podendo perder sua estabilidade. Portanto se a sua estrutura não resistir a esta ação, ela atingirá um estado limite e tenderá a entrar em ruptura.

Figura 1
Fonte: Google Imagens, 2016.

Quando falamos de estabilidade é bastante comum confundirmos com equilíbrio. Uma estrutura pode ser instável estando em equilíbrio. Para efeito de conhecimento podemos classificar uma estrutura em três níveis quanto ao seu equilíbrio: estável (sempre volta para a posição de equilíbrio inicial), instável (quando se afasta cada vez mais da posição de equilíbrio inicial) e neutro (encontra-se em equilíbrio).
Quando uma peça sofre flexão transversalmente, devido à compressão axial, dissemos que está sofrendo o processo de flambagem (figura 2). Podemos observar este fenômeno com clareza em colunas, nas quais este ocorre de diversas maneiras, em função do peso em questão e do vínculo (restrição da estrutura ao seu giro) que as compõe: engastado-livre, bi-articulada, articulada-engastada e bi-engastada. Vejamos duas situações abaixo (figura 3) onde as colunas estão submetidas às cargas axiais simultaneamente à flexão e vinculadas.

           
Figura 2
Fonte: Google Imagens , 2016



Figura 2
Fonte: Google Imagens, 2016.

Estabilidade, rigidez e resistência estes são os fatores primordiais que devemos levar em consideração quando estivermos tratando de projetos estruturais de qualquer categoria. Agora se estivermos analisando a flambagem em colunas devemos dar um tratamento em especial a instabilidade de todo seu contexto estrutural, obtendo parâmetros críticos adicionais para concluirmos se aquela configuração ou deformação é permitida naquela situação.
Em geral a flambagem leva a uma falha repentina e dramática da estrutura (pontes, vigas, máquinas, etc.). Falhas que as ocasionam são frequentemente súbitas e catastróficas, o que faz com que seja ainda mais importante preveni-la. Por isso faz-se necessário à contratação de profissionais capacitados para fazer o dimensionamento de estruturas com resistência mínima a situações extremas, evitando que desastres aconteçam. Daí a importância deste estudo tanto para o campo da engenharia mecânica quanto ao da engenharia civil.

¹Pós-graduando em Engenharia de Segurança (UCAM), Engenheiro Mecânico (IFMA), Técnico em Mecânica (IFMA).



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