Um tubo de liga de alumínio com diâmetro externo de 3,50 in (88,9 mm ) e espessura de parede de
é usado como coluna com
de comprimento. Admita que
e que são usados apoios com pinos em cada extremidade da coluna. Determine o índice de esbeltez e a carga de flambagem para a coluna.
Passo 1
O enunciado pede o índice de esbeltez e a carga de flambagem (Euler) de uma coluna tubular de liga de alumínio com diâmetro externo
,in, espessura de parede
,in e comprimento
,ft. Como ela está engastada por pinos em ambas as extremidades, usamos o comprimento efetivo
com
. Vamos precisar das propriedades de área, momento de inércia, raio de giração e, por fim, aplicar a fórmula de Euler:
onde
,ksi.
Passo 2
Calcular a seção transversal interna e externa, a área
e o momento de inércia
.
O diâmetro interno é
O diâmetro interno é
A área da seção tubular vale
O momento de inércia em relação ao eixo neutro é
Passo 3
Determinar o raio de giração
e o índice de esbeltez
.
O raio de giração satisfaz
O raio de giração satisfaz
Como
,ft
,in, o índice de esbeltez é
Passo 4
Calcular a carga crítica de flambagem pelo critério de Euler:
Convertendo
em unidades compatíveis (
,ksi
,kip/in
),
Resposta
Índice de esbeltez:
Carga crítica de flambagem: ,kip
Carga crítica de flambagem: