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ID
2067469
Banca
UFLA
Órgão
UFLA
Ano
2013
Provas
Disciplina
Engenharia Civil
Assuntos

Um pilar circular de raio R é submetido a uma carga concentrada vertical de compressão P no centróide de sua seção transversal. Considerando que não ocorrerá flambagem, a maior distância do ponto de aplicação da carga ao centroide da seção do pilar que não dá origem a tensões de tração nele é igual a:

Alternativas
Comentários
  • Questão exigente. A carga excêntrica P necessariamente introduz flexão no pilar. Precisamos encontrar o valor da excentricidade para a qual há equilíbrio entre a compressão provocada pela força normal P e a tensão de tração provocada por essa própria excentricidade na extremidade mais distante da seção transversal. Se a carga for aplicada nesse ponto as tensões de tração serão, efetivamente, nulas. Vejamos:

    a) A tensão produzida no pilar pela carga centrada P é de:

    σ = P / A

    σ = P / π.R²

    b) O momento de inércia do círculo é dado por:

    I = π.R^4 / 4

    c) A máxima tensão na flexão é dada por:

    σmax = M.c / I

    σmax = M.c / (π.R^4 / 4)

    Sabemos que o máximo momento possível ocorre quando a distância entre o ponto de aplicação da carga e o centróide da seção transversal é igual a R, ou seja, M = P.R. Dessa forma podemos reescrever a equação:

    σmax = 4.P.c / π.R³

    A variável c representa a excentricidade que precisamos encontrar.

    d) Agora igualamos a máxima tensão de tração às tensões normais de compressão e resolvemos para c:

    σmax = σ

    4.P.c / π.R³ = P / π.R²

    c = R / 4

    Temos, portanto, que a máxima excentricidade para a qual inexistem tensões de tração atuando na seção transversal do pilar é de c = R/4. Alternativa letra C.

    Acredito que essa seja a melhor maneira de resolver o problema. Caso haja um método mais simples, por favor, me corrijam!


    Bons estudos!

  • Basta saber que o núcleo central de Inercia de um círculo é = D/4

    Centroide = (D/4) / 2 = D/8 , que nada mais é que 2R/8  ou seja:  R/4

     

       Obs: O núcleo central de inércia é o lugar geométrico da seção transversal da barra (ou pilar), tal que, se nele for aplicada uma carga de compressão P, toda a seção está comprimida.