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Os efeitos da flambagem

Atualizado em 17 abril, 2017

A flambagem é uma propriedade matemática que descreve o efeito do excesso de tensão ou pressão sobre uma estrutura. Ela ocorre com os aumentos de tensão, fazendo com que uma estrutura já não mantenha o equilíbrio. O resultado final da deformação é geralmente o colapso estrutural, mas existem vários tipos diferentes de deformação que podem ocorrer.

O excesso de peso em uma ponte pode causar a flambagem e entrar em colapso (Stockbyte/Stockbyte/Getty Images)

Flambagem inelástica

A flambagem inelástica ocorre em objetos tais como uma coluna de comprimento intermédio e feita de um material rígido. Essa flambagem acontece quando a carga da pressão sobre um objeto excede os limites proporcionais dos materiais (isto é, a resistência e rigidez). A flambagem inelástica pode ser identificada através de objetos que se tornam deformados devido à força excessiva. Uma coluna, por exemplo, passa através de um processo chamado de rebaixamento, no qual o meio da coluna se curva além da força normal.

Flambagem elástica

A flambagem elástica ocorre em colunas compridas que são simplesmente apoiadas. É semelhante à flambagem inelástica, na qual as propriedades básicas da coluna, resistência e rigidez são as mesmas, mas o resultado final é bastante diferente. A flambagem elástica faz com que a coluna ou objeto se torne mal formado, mas de uma forma mais severa do que flambagem inelástica. Enquanto a flambagem inelástica aparece para criar um efeito "ajoelhado", a flambagem elástica cria uma aparência totalmente curvada do objeto.

Carga crítica

A carga crítica é um número crucial para todas as definições matemáticas de flambagem. A carga crítica é a carga em que o estresse torna-se maior do que a coluna (ou objeto) pode sustentar. Qualquer carga acima da carga crítica gerará a flambagem. A carga crítica pode ser calculada usando várias fórmulas diferentes. Esta é a forma como os limites de peso em pontes e estradas podem ser calculados. Calcular este limite de peso é necessário durante o projeto.

Projetos para a flambagem

Existem várias maneiras de definir matematicamente a flambagem. Cada teoria define como ocorre a flambagem elástica ou inelástica. Cada fórmula tem um resultado um pouco diferente. Por exemplo, a equação de Euler descreve a deformação elástica. A teoria de Shanley descreve a curva da deformação elástica, enquanto o modelo de carga tangente-módulo descreve o limite inferior da quantidade de força para que a deformação ocorra. O modelo de Euler descreve a força absoluta que uma coluna pode receber ou o limite superior mais distante. A maioria dos projetistas favorecem o modelo de carga tangente-módulo para que seus projetos permaneçam seguros.

Aplicações do mundo real

Além do uso da carga crítica para definir os limites de peso para pontes, todos os edifícios exigem que a carga máxima nas colunas seja apoiada para que o teto não desabe sobre elas. Isso ocorreria quando as colunas de suporte de carga chegassem a sua carga crítica. Na verdade, muitos objetos no mundo real dependem dos efeitos da carga crítica de flambagem, tudo a partir das chamadas rodas de bicicleta (que são essencialmente uma longa coluna torcida e mantida no lugar por raios) para as pontes e estradas que os ciclistas usam.

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