Vitalino Venanci - Programa de Engenharia Civil - COPPE/UFRJ

O fenômeno da instabilidade por bifurcação da coluna é facilmente identificável
na Figura 2.1. A bifurcação do estado de equilíbrio só ocorrerá para o caso da coluna
perfeita, ou seja, sem imperfeições geométricas iniciais, com seu eixo perfeitamente
alinhado com a força axial de compressão. Esse pode ser considerado como um caso
fictício, impossível de ocorrer, mesmo quando cuidadosamente controlados em ensaios
de laboratório. No entanto, a instabilidade por bifurcação representa a configuração
básica do comportamento da coluna, sendo o comportamento das colunas imperfeitas
derivado do fenômeno da bifurcação. Desse modo, permanece de fundamental
importância a identificação da força crítica e do modo de instabilidade por bifurcação.
Para uma coluna bi-rotulada com carregamento centrado no eixo longitudinal,
tem-se a seguinte força crítica, N cre , e modo de flambagem por flexão, δ,
respectivamente:
N cre = π 2 EI/L 2 (2.1)
δ(z) = δ o sen(πz/L) (2.2)
Onde δ o é a amplitude máxima da deformada, EI é a rigidez à flexão e L é o
comprimento da barra.
A equação (2.1) pode ser escrita de modo alternativo, baseado no conceito de
comprimento de flambagem, KL, que é dependente das vinculações externas da coluna:
N cre = π 2 EI/(KL) 2 (2.3)
Onde K é o coeficiente que traduz a influência das condições de vinculações externas.
2.2.2 Flambagem por Flexo-Torção de Barras Comprimidas
No estudo da estabilidade global de colunas e vigas-colunas formadas por perfis
de paredes esbeltas e seção aberta, devem-se considerar três modos fundamentais de
flambagem: flexão em torno dos dois eixos principais de inércia da seção e a torção;
nesta última são consideradas a torção de Saint Venant e a torção não uniforme com
empenamento. Para seções monossimétricas, independentemente da grandeza da
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