Uma barra curta de perfil em (ver o Apêndice ) está sujeita a uma força axial de compressão, , que tem sua linha de ação no centroide da “alma” do perfil. Baseado em uma tensão de compressão admissível de , achar a carga admissível .
Passo 1
E aí Pessoal, tudo bem? Vamos dar início a mais uma questão juntos!
Esta é uma questão interessante. Temos uma viga com perfil e uma força axial de compressão que atua exatamente no centroide da alma.
A alma é exatamente o componente vertical da nossa viga, que segundo o apêndice , ele possui uma espessura de .
Mas acontece que esta é uma carga excêntrica em relação a linha neutra de toda a viga (linha 2-2). Portanto, temos que considerar tanto o carregamento axial quanto o momento que surge devido a excentricidade. E, para isto, temos a seguinte relação:
Agora nosso trabalho é identificar cada um desses componentes.
Passo 2
Para a viga , diretamente do apêndice, obtemos que: , , e espessura da alma igual a .
Bom, diretamente da tabela já conseguimos identificar e . Nos resta apenas e .
Vamos começar pela excentricidade . Ela é a distância da linha neutra até o ponto de aplicação da força (metade da espessura da alma). Desta forma, ela será:
Já a distância que devemos escolher é a maior possível a partir da linha neutra até a alma. Queremos isto para que a gente obtenha a maior tensão de compressão. Sendo assim, temos .
Bom, agora é substituição direto na fórmula. Portanto,
OBS: Percebam que a área e o momento de inércia foram corrigidos as unidades de polegadas para .
E assim finalizamos a questão!