Uma coluna tem seção em forma de perfil H , fabricado com duas chapas 8 mm X 400 mm para as mesas e uma chapa
para a alma, todas em aço ASTM A36. O comprimento de flambagem é
. Calcular a resistência de cálculo para compressão axial, considerando flambagem em torno do eixo mais resistente
. Admite-se que a peça tenha contenção lateral impedindo flambagem em torno do eixo de menor resistência (
). Para o cálculo, considere que o coeficiente de flambagem local é 0,86 .
Passo 1
Beleza, vamos recapitular: você tem uma coluna de aço ASTM A36, perfil “H” montado com
- 2 flanges (mesas) de espessura 8 mm e largura 400 mm
- 1 alma (web) de espessura 8 mm e altura 400 mm
Ela tem comprimento efetivo à flambagem em torno do eixo forte (x-x) de 10,0 m.
O que a gente vai usar aqui: - Cálculo da área e das propriedades geométricas (momento de inércia, raio de giração)
- Flambagem elástica (EULER) e inelástica (fórmula AISC)
- Coeficiente de flambagem local (= 0,86)
- Propriedades do aço A36 (E=210 000 MPa, Fy=250 MPa)
- Fator de redução de resistência φ=0,9 (AISC)
Passo 2
Calcular a área da seção transversal (A):
As 2 mesas têm cada uma área mm², e a alma
mm², então
As 2 mesas têm cada uma área
Passo 3
Calcular o momento de inércia em torno do eixo x-x (
) e daí o raio de giração
.
- Cada flange (espessura
, largura ) está a uma distância
mm do centro (meio da alma de 400 mm).
Como são duas flanges:
mm⁴.
- Alma:
mm⁴.
Logo
E o raio de giração
Passo 4
Calcular a esbeltez global
, com
mm:
Passo 5
Tensão crítica elástica (Euler):
Passo 6
Como
é moderada (menos de ≈100), usamos a fórmula inelástica da AISC:
Passo 7
Agora aplicamos o coeficiente de flambagem local
:
Passo 8
Por fim a resistência de cálculo à compressão axial (AISC) é
Resposta
A resistência de cálculo para compressão axial, considerando flambagem em torno de x-x e o coeficiente de flambagem local 0,86, é cerca de 1 587 kN.