As máquinas de elevação e transporte são equipamentos destinados à elevação e ao deslocamento de cargas. Para executar esse transporte possuem uma combinação de grupos estruturais e mecanismos que visam dinamizar e facilitar os movimentos de transporte que podem ser de direção, de elevação ou de translação de cargas. Nas estruturas das máquinas de elevação e transporte as peças que são utilizadas para a fabricação necessitam garantir a resistência a esforços mecânicos de solicitação que podem ser de tração, compressão e flexão. Esses componentes também necessitam absorver ou resistir a forças incidentes sobre elas. Para suportar essas solicitações, essas estruturas necessitam de uma geometria que favoreça sua fabricação e ao mesmo tempo garanta a estabilidade do sistema e sua própria estabilidade. As principais solicitações em flambagem ocorrem geralmente em vigas de comprimentos elevados e, nesse caso, o dimensionamento depende do índice de esbeltez que determinam se a viga é robusta ou esbelta em função de suas características geométricas.
Você engenheiro em uma grande empresa que produz caminhões. Em uma rotina de inspeção foi verificado que uma coluna de aço de sustentação de uma das pontes rolantes que opera a linha e, que faz o transporte da estrutura pré-montada dos caminhões, esta apresentando um início de processo de flambagem. Você sabe que esse fato leva risco à linha de produção podendo trazer graves prejuízos financeiros e humanos. Um diretor da empresa que acompanha o problema com você sugeriu na reunião que a coluna seja trocada por uma coluna fabricada com um aço mais resistente. Explique porque se for realizada a troca do material da coluna para aumentar os valores de limite de Tensão de escoamento o problema não será resolvido.
Respostas
A flambagem ou encurvadura é um fenômeno que ocorre em peças esbeltas (peças onde a área de secção transversal é pequena em relação ao seu comprimento), quando submetidas a um esforço de compressão axial. A flambagem acontece quando a peça sofre flexão tranversalmente devido à compressão axial. A flambagem é considerada uma instabilidade elástica, assim, a peça pode perder sua estabilidade sem que o material já tenha atingido a sua tensão de escoamento. Este colapso ocorrerá sempre em torno do eixo de menor momento de inércia de sua seção transversal. A tensão crítica para ocorrer a flambagem não depende da tensão de escoamento do material, mas sim de seu módulo de Young.
Quando a flambagem ocorre na fase elástica do material, a carga crítica ( Pcr ) é dada pela fórmula de Euler: