Tensão Máxima para Coluna com Carga Excêntrica Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Tensão máxima na ponta da trinca = (Carga excêntrica na coluna/Área da seção transversal da coluna)+(((Carga excêntrica na coluna*Excentricidade da coluna*sec(Comprimento efetivo da coluna*sqrt(Carga excêntrica na coluna/(Módulo de Elasticidade da Coluna*Momento de Inércia))))/2)/Módulo de Seção para Coluna)
σmax = (P/Asectional)+(((P*e*sec(le*sqrt(P/(εcolumn*I))))/2)/S)
Esta fórmula usa 2 Funções, 8 Variáveis
Funções usadas
sec - Secante é uma função trigonométrica que é definida pela razão entre a hipotenusa e o menor lado adjacente a um ângulo agudo (em um triângulo retângulo); o recíproco de um cosseno., sec(Angle)
sqrt - Uma função de raiz quadrada é uma função que recebe um número não negativo como entrada e retorna a raiz quadrada do número de entrada fornecido., sqrt(Number)
Variáveis Usadas
Tensão máxima na ponta da trinca - (Medido em Pascal) - A tensão máxima na ponta da trinca se refere à maior concentração de tensão que ocorre na ponta de uma trinca em um material.
Carga excêntrica na coluna - (Medido em Newton) - Carga excêntrica na coluna refere-se a uma carga que é aplicada em um ponto distante do eixo centroidal da seção transversal da coluna, onde a carga introduz tanto tensão axial quanto tensão de flexão.
Área da seção transversal da coluna - (Medido em Metro quadrado) - A área da seção transversal da coluna é a área do formato que obtemos quando cortamos a coluna perpendicularmente ao seu comprimento, o que ajuda a determinar a capacidade da coluna de suportar cargas e resistir a tensões.
Excentricidade da coluna - (Medido em Metro) - Excentricidade da coluna refere-se à distância entre a linha de ação da carga aplicada e o eixo centroidal da seção transversal da coluna.
Comprimento efetivo da coluna - (Medido em Metro) - Comprimento efetivo da coluna, geralmente representa o comprimento de uma coluna que influencia seu comportamento de flambagem.
Módulo de Elasticidade da Coluna - (Medido em Pascal) - O módulo de elasticidade de uma coluna é uma medida da rigidez ou rigidez de um material, sendo definido como a razão entre a tensão longitudinal e a deformação longitudinal dentro do limite elástico de um material.
Momento de Inércia - (Medido em Quilograma Metro Quadrado) - Momento de inércia, também conhecido como inércia rotacional ou massa angular, é uma medida da resistência de um objeto a mudanças em seu movimento rotacional em torno de um eixo específico.
Módulo de Seção para Coluna - (Medido em Metro cúbico) - O módulo de seção de uma coluna é uma propriedade geométrica de uma seção transversal que mede a capacidade de uma seção de resistir à flexão e é crucial para determinar a tensão de flexão em elementos estruturais.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Carga excêntrica na coluna: 40 Newton --> 40 Newton Nenhuma conversão necessária
Área da seção transversal da coluna: 0.66671 Metro quadrado --> 0.66671 Metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Excentricidade da coluna: 15000 Milímetro --> 15 Metro (Verifique a conversão ​aqui)
Comprimento efetivo da coluna: 200 Milímetro --> 0.2 Metro (Verifique a conversão ​aqui)
Módulo de Elasticidade da Coluna: 2 Megapascal --> 2000000 Pascal (Verifique a conversão ​aqui)
Momento de Inércia: 0.000168 Quilograma Metro Quadrado --> 0.000168 Quilograma Metro Quadrado Nenhuma conversão necessária
Módulo de Seção para Coluna: 13 Metro cúbico --> 13 Metro cúbico Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
σmax = (P/Asectional)+(((P*e*sec(le*sqrt(P/(εcolumn*I))))/2)/S) --> (40/0.66671)+(((40*15*sec(0.2*sqrt(40/(2000000*0.000168))))/2)/13)
Avaliando ... ...
σmax = 83.1280776148404
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
83.1280776148404 Pascal -->8.31280776148403E-05 Megapascal (Verifique a conversão ​aqui)
RESPOSTA FINAL
8.31280776148403E-05 8.3E-5 Megapascal <-- Tensão máxima na ponta da trinca
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

Créditos

Creator Image
Criado por Anshika Arya LinkedIn Logo
Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Hamirpur
Anshika Arya criou esta calculadora e mais 2000+ calculadoras!
Verifier Image
Verificado por Payal Priya LinkedIn Logo
Birsa Institute of Technology (MORDEU), Sindri
Payal Priya verificou esta calculadora e mais 1900+ calculadoras!

Colunas com carga excêntrica Calculadoras

Módulo de elasticidade dada a deflexão na seção da coluna com carga excêntrica
​ LaTeX ​ Vai Módulo de Elasticidade da Coluna = (Carga excêntrica na coluna/(Momento de Inércia*(((acos(1-(Deflexão da coluna/(Deflexão da extremidade livre+Excentricidade da carga))))/Distância entre extremidade fixa e ponto de deflexão)^2)))
Carga Excêntrica dada Deflexão na Seção da Coluna com Carga Excêntrica
​ LaTeX ​ Vai Carga excêntrica na coluna = (((acos(1-(Deflexão da coluna/(Deflexão da extremidade livre+Excentricidade da carga))))/Distância entre extremidade fixa e ponto de deflexão)^2)*(Módulo de Elasticidade da Coluna*Momento de Inércia)
Excentricidade dada Momento na Seção da Coluna com Carga Excêntrica
​ LaTeX ​ Vai Excentricidade da coluna = (Momento de Força/Carga excêntrica na coluna)-Deflexão da extremidade livre+Deflexão da coluna
Momento na Seção da Coluna com Carga Excêntrica
​ LaTeX ​ Vai Momento de Força = Carga excêntrica na coluna*(Deflexão da extremidade livre+Excentricidade da carga-Deflexão da coluna)

Tensão Máxima para Coluna com Carga Excêntrica Fórmula

​LaTeX ​Vai
Tensão máxima na ponta da trinca = (Carga excêntrica na coluna/Área da seção transversal da coluna)+(((Carga excêntrica na coluna*Excentricidade da coluna*sec(Comprimento efetivo da coluna*sqrt(Carga excêntrica na coluna/(Módulo de Elasticidade da Coluna*Momento de Inércia))))/2)/Módulo de Seção para Coluna)
σmax = (P/Asectional)+(((P*e*sec(le*sqrt(P/(εcolumn*I))))/2)/S)

O que é carga de flambagem ou paralisação?

Carga de flambagem é a carga mais alta na qual a coluna se dobrará. A carga mutiladora é a carga máxima além dessa carga, ela não pode usar mais, se torna desabilitada para usar.

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