Mecânica · Tensões e deformações

Tensão de flexão

Relacione o momento fletor com o módulo resistente para obter a tensão normal máxima no regime elástico.

Criado em v1.0

Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico

Tensões e deformações
01Dados do cálculoσmax = |M| / W = |M|c / I
M eixo neutro
Identificação dos dadosM atua em torno do eixo analisado; W é o módulo resistente associado a esse eixo.
Insira W manualmente, obtenha-o de um perfil padronizado verificado ou insira I e c diretamente.
Valor inserido manualmente ou obtido do perfil selecionado, conforme o modo escolhido.

Os resultados estão atualizados.

03

Resultados

Métrico
Utilização
31,25%

Relação σmax/σadm.

Fator de segurança
3,2—

Relação σadm/σmax.

Mostrar os detalhes do cálculoFórmulas, conversão para o SI, substituição numérica e resultadosAbrir ↓

Nota de cálculo

Detalhes completos do cálculo

Flexão simples no regime elástico linear. Seção constante e hipótese de Navier–Bernoulli. W deve corresponder ao eixo e à fibra extrema analisados. O cálculo não substitui verificações normativas de estabilidade, fadiga ou interação.

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01Fórmulas e símbolos

Fórmulas utilizadas

σmax|M| / WTensão normal máxima
ησmax / σadmUtilização
Sσadm / σmaxFator de segurança simplificado
02Hipóteses e limites

Domínio de validade

  • Flexão simples no regime elástico linear.
  • Seção constante e hipótese de Navier–Bernoulli.
  • W deve corresponder ao eixo e à fibra extrema analisados.
  • O cálculo não substitui verificações normativas de estabilidade, fadiga ou interação.
03Exemplo de validação

Caso numérico de referência

  1. M = 12 kN·m e W = 240 cm³.
  2. σmax = 50 MPa.
  3. Com σadm = 160 MPa, a utilização é de 31,25%.
  4. O fator de segurança simplificado é 3,2.
04Perguntas frequentes

Perguntas sobre o cálculo

Qual módulo resistente deve ser usado?

Use Wx para flexão em torno de x e Wy em torno de y. Em seções assimétricas, diferencie, quando necessário, as fibras superior e inferior.

Por que é usado o valor absoluto de M?

O sinal identifica o lado tracionado e o comprimido. O valor absoluto mede a intensidade da tensão para comparação com um limite admissível.

Esta é uma verificação completa de resistência?

Não. Ela não cobre automaticamente flambagem lateral, cisalhamento, fadiga, concentrações de tensão ou combinações normativas.

05Referências

Referências técnicas

  1. Gere & Goodno, Mechanics of Materials, teoria da flexão elástica.
  2. Roark’s Formulas for Stress and Strain, 9ª edição.

Flexão elástica

Fórmula da tensão de flexão: M/W ou Mc/I

As duas formas são equivalentes porque W = I/c. O momento, a inércia e a distância até a fibra extrema devem se referir ao mesmo eixo.

Cálculo direto com W

Divida o momento fletor máximo pelo módulo resistente elástico.

σmax = |M| / W

Cálculo com I

Quando I e c forem conhecidos, use Mc/I. Não substitua W por I sem incluir c.

σmax = |M| · c / I

Exemplo com unidades coerentes

12 kN·m e 240 cm³ resultam em 50 MPa após a conversão para N·mm e mm³.