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Calculadora de Flambagem de Coluna

A Calculadora de flambagem da coluna SkyCiv é um recurso gratuito para ajudar os engenheiros a concluir a análise de flambagem para membros de compressão carregados centralmente. As colunas são membros verticais de suporte de carga que transferem o peso das estruturas mais altas para as mais baixas. Por causa disso, os pilares sofrem altas cargas de compressão que os tornam sujeitos a falhas devido à flambagem. A flambagem ocorre quando a coluna excede sua carga crítica. Quando carregado com uma força maior do que sua carga crítica, a coluna pode sofrer falha por flambagem onde se deforma com uma súbita deflexão lateral. Esta calculadora de carga de flambagem permite que os engenheiros determinem a carga crítica de membros baseados em colunas, dependendo de fatores, incluindo as taxas de esbelteza da coluna e o comprimento das colunas, seção transversal, material, e condições de contorno. Esta calculadora de flambagem de coluna pode ajudar os engenheiros a garantir que as cargas em suas colunas não ultrapassem a carga de flambagem crítica.

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Conteúdo

Sobre esta calculadora de flambagem de coluna

Como é calculada a flambagem crítica?

A carga crítica de um membro da coluna é determinada por fatores que incluem o comprimento da coluna, seção transversal, material, e condições de contorno. Duas fórmulas são usadas para calcular a flambagem do pilar na calculadora de flambagem, dependendo dos índices de esbeltez do pilar:

  • A fórmula de Euler para flambagem do pilar é usada quando o índice de esbeltez do membro da coluna é maior que o índice de esbeltez crítico.
  • A Fórmula Parabólica de Johnson para Flambagem de Coluna é usada quando a Razão de Esbeltez do membro da coluna é menor que a Razão de Esbeltez Crítica.

Qual é a fórmula de flambagem de coluna?

A fórmula de flambagem do pilar usada nesta calculadora de carga de flambagem é a fórmula de Euler para flambagem quando o índice de esbeltez do pilar excede seu índice de esbeltez crítico.. Para casos onde o índice de esbeltez é menor, A fórmula parabólica de Johnson é usada como alternativa.

Leonhard Euler foi um matemático suíço que derivou uma fórmula que determina a carga na qual uma coluna irá entortar. A fórmula é relativamente simples:

É importante notar que a fórmula de Euler é usada na calculadora de encurvadura quando o índice de esbeltez do membro da coluna é maior que seu índice de esbeltez crítico..

Qual é a fórmula parabólica de Johnson para flambagem de pilares?

J. B. Johnson desenvolveu a fórmula parabólica para flambagem de colunas com esbeltez baixa. A fórmula parabólica de Johnson é a seguinte:

Como se termina o comprimento efetivo (valor K) -?

O valor do comprimento efetivo (K) usado na calculadora de flambagem de coluna SkyCiv é baseado no valor de projeto recomendado encontrado na Tabela C-A-7.1 Valores aproximados do fator de comprimento efetivo, K do ANSI/AISC 360-22 correspondente às especificações para aço estrutural.

Como evitar flambagem de colunas?

Se na etapa de análise de um projeto de engenharia, uma coluna tiver flambagem, então o engenheiro pode tentar alguns métodos para garantir a integridade estrutural. Este primeiro método inclui aumentar as dimensões da seção transversal do pilar para permitir uma maior capacidade de carga do pilar.. Mudanças nos materiais também são possíveis, como o uso de aço de maior resistência/rigidez que melhorará a capacidade de carga das colunas. Finalmente, se necessário, a coluna pode ser contraventada, apoiada lateralmente, ou reforçada para ajudá-la a resistir à flambagem. Você pode simular essas abordagens na calculadora de carga de flambagem SkyCiv acima.

Compreendendo a flambagem de colunas versus flambagem crítica?

  • Flambagem da coluna é o fenômeno estrutural geral usado para descrever quando um pilar (membro vertical) desviar lateralmente devido a cargas axiais levando a uma capacidade de compressão reduzida na coluna.
  • Flambagem Crítica é um termo usado por engenheiros para projetar o ponto específico no qual uma coluna atinge sua carga crítica ou máxima que uma coluna pode resistir em sua faixa elástica antes que ocorra a flambagem..

Quer saber mais sobre flambagem de colunas?

Se você deseja obter uma compreensão mais profunda da flambagem das colunas e entender os cálculos fornecidos nesta calculadora de carga de flambagem, o SkyCiv tem um tutorial detalhado sobre Flambagem da coluna para você .

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Sobre a SkyCiv

Além de nossa calculadora de flambagem de colunas, o SkyCiv oferece uma ampla variedade de software de análise e projeto estrutural na nuvem para engenheiros. Como uma empresa de tecnologia em constante evolução, estamos comprometidos em inovar e desafiar os fluxos de trabalho existentes para economizar tempo dos engenheiros em seus processos de trabalho e projetos.

Perguntas frequentes sobre a calculadora de flambagem de coluna

Suas perguntas respondidas

Usar a calculadora de flambagem de coluna SkyCiv é simples. Primeiro, insira o comprimento e as condições de suporte para sua coluna. Feito isso, o próximo passo é inserir os detalhes da seção transversal da coluna, incluindo a área e o segundo momento da área. Finalmente, você precisa inserir o módulo de Young e a resistência ao escoamento do material que compõe a seção transversal do pilar. Quando estiver satisfeito com este clique, execute para obter seus resultados.

A flambagem do pilar ocorre quando um membro vertical falha por deflexão lateral (a curvatura) devido a cargas compressivas axiais. Isso pode levar a falhas estruturais repentinas e catastróficas. O encurvamento da coluna, no entanto, é a deformação lateral de um elemento estrutural devido a múltiplos fatores (cargas irregulares, mudanças de temperatura). Geralmente, esta é uma mudança gradual e não leva necessariamente à ruptura. Se você tiver dúvidas sobre a flambagem ou o arqueamento de colunas, então, um engenheiro estrutural registrado deve ser consultado para verificar as colunas quanto a flambagem ou arqueamento.

A razão de esbeltez de uma coluna é a propriedade de um membro vertical que pode ser usada para determinar a estabilidade de uma coluna quando submetida a cargas axiais. É determinado pela razão entre o comprimento efetivo da coluna sobre o seu raio de giração. A razão de esbeltez dá uma indicação da suscetibilidade da coluna a flambagem ou os modos de falha baseados em deflexão lateral.

A flambagem de um pilar é um modo de falha geralmente encontrado em membros de pilares devido a altas cargas compressivas axiais.. Quando uma coluna sofre flambagem, ela experimenta uma alta deflexão lateral e pode colapsar repentinamente, deformando-se imprevisivelmente, ou amassado. A capacidade de uma coluna de resistir à flambagem pode depender das propriedades da coluna, incluindo a seção transversal, material, tipos de apoios, comprimento, e a razão de esbeltez.

A carga crítica de uma coluna pode ser calculada com a Fórmula Parabólica de Johnson ou com a Fórmula de Euler para Flambagem de Coluna.. Vários fatores podem afetar a carga crítica de um membro de coluna, incluindo as condições de apoio, comprimento (e subsequente comprimento efetivo), seção transversal, material, e forma. Use a calculadora acima para determinar a carga crítica usando a fórmula mais relevante com base nesses fatores.

O fator de comprimento efetivo, frequentemente chamado de fator k, é usado por engenheiros para determinar o efeito da redução na carga de flambagem crítica da coluna devido às suas condições de contorno. Com base na tabela C-A-7.1 ANSI/AISC 360-22 os seguintes fatores comuns de comprimento efetivo podem ser usados:

Colunas fixas em ambas as extremidades: 0.65
Colunas fixas em uma extremidade e articuladas na outra: 0.8
Colunas articuladas em ambas as extremidades: 1

A tabela completa de todas as condições de suporte usadas na calculadora de carga de flambagem e os fatores de comprimento efetivo relacionados podem ser encontrados abaixo:

Condição de contorno Valor K recomendado
Fixo – Fixo 0.65
Fixo – Articulado 0.8
Fixo – Rolo 1.2
Fixo – Livre 2.1
Articulado – Articulado 1

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