Torção

Perfis Abertos

Toro e Warping

Eng. Avelino Alves Filho, prof. Dr. Diretor Tcnico

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Tpicos Elementos Finitos

Descontinuidades Estruturais so normalmente intolerveis, geram mudanas bruscas de rigidez e, como conseqncia, elevados gradientes de tenso. Essas

aes localizadas so um convite ao fenmeno de fadiga, devido ao

repetitiva e cclica das cargas com valores elevados de tenso.

No projeto estrutural de qualquer componente ou sistema o ponto fundamental o entendimento de como as cargas caminham na estrutura, de sorte a fazer o seu

percurso gerar as menores descontinuidades de tenses possveis, decorrente

das transies serem bem projetadas.

No fenmeno de flexo, as descontinuidades estruturais se apresentam de forma quase bvia. Saltos de rigidez so claramente visveis e evitados. Por

exemplo, na figura 1 so representadas duas possibilidades de transio entre

duas regies. A soluo do caso b obviamente mais adequada.

Figura 01

(a) (b)

Facilite o Caminho das Cargas!!!

No bom!!! bom!!!




Facilite o Caminho das Cargas!!! Na toro no to bvio !!!

Perfis Abertos de Paredes Delgadas, tais como os utilizados em Longarinas e

Travessas dos Chassis, ao sofrerem toro, empenam ( Warping ).

Regies Impedidas de Empenar, devido

s Restries ao Livre Empenamento,

esto sujeitas Tenses Normais na

Toro. Por exemplo, a Travessa Torce,

quer empenar livremente, mas encontra

o impedimento da Longarina, que

oferece dificuldades ao livre

empenamento.




Empenamento




Descontinuidade Estrutural na Toro ao passar de regio aberta para fechada

Perfil Aberto Perfil Aberto com Trecho Fechado




Perfil Fechado tm Rigidez Toro muito maior que perfil aberto

250 mm

250 mm

150 mm

150 mm

150 mm

t = 6 mm

t = 6 mm

4

3333

396003

6.150

3

6.150

3

6.250

3

.mm

tbITORO

Momento de Inrcia Toro do Perfil Aberto

4

22

37036154

6

150

6

150

6

250

6

250

24414444mm

t

ds

AITORO

. . .

Momento de Inrcia Toro do Perfil Fechado

A

rea

dentro

da linha

mdia

do perfil

935 vezes Maior que o momento

de Inrcia do Perfil Aberto !!!!!




Perfil Aberto Empena. Quando a longarina reforada localmente como

mostrou a figura anterior, transforma-se em um trecho que corresponde a

um perfil fechado. A rigidez toro aumenta muito, e portanto o trecho

fechado tm muito maior resistncia ao empenamento. Ocorre portanto

uma restrio ao livre empenamento, e nessa regies existe a tendncia de

ocorrer elevados valores de tenses normais decorrente das restries ao

empenamento, as warping stresses.

Deve-se evitar descontinuidades de rigidez na estrutura.

O fechamento da longarina gera um engastamento para a Toro e portanto GERA TENSES NORMAIS NA TORO Calculadas por

Intermdio da Teoria de Vlasov da Flexo-Toro, j apresentada em

publicao apresentada neste espao, por intermdio do Bimomento de

Flexo-Toro e da Warping Constant ou rea Sectorial.

Para evitar-se descontinuidades estruturais recomendado que a rigidez

toro no d um salto e apresente alta descontinuidade. Deve-se fazer

com que a seo fechada seja diminuda lentamente. Como mostra a figura

seguinte.




200 Kgf0

Trecho Fechado




Tenso de von Mises

16,2 Kgf/mm2




Trechos Fechados




Tenso de von Mises

4,46 Kgf/mm2

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