20.9 : Deformações Plásticas

É essencial compreender como os elementos estruturais se comportam sob deformação plástica quando a tensão de flexão excede o limite de escoamento do material. Este estado de deformação altera permanentemente a forma da barra, em contraste com o comportamento elástico linear observado antes do escoamento. A deformação em qualquer ponto do elemento é expressa em termos de deformação máxima. Notavelmente, o eixo neutro, que coincide com o centróide durante a flexão elástica, afasta-se do centróide sob condições plásticas.

Localizar o eixo neutro neste estado alterado envolve um método iterativo, onde a posição assumida do eixo é ajustada até que a curva de distribuição de tensão se estabilize. Este processo é particularmente simples em elementos simétricos em relação aos planos vertical e horizontal, com respostas tensão-deformação idênticas ao longo destes eixos, permitindo que o eixo neutro se alinhe com o plano horizontal de simetria.

A distribuição de tensões para tais elementos simétricos pode ser mapeada usando valores de tensão máxima em função da distância do eixo neutro. A experimentação determina o momento fletor final – o momento máximo que um elemento pode suportar antes da falha. Este momento está correlacionado ao módulo de ruptura R_u, que é proporcional ao M_u, que é o momento fletor no qual a barra falha. M_u é um valor crítico que representa a resistência máxima do material sob tensões de flexão. A compreensão destes princípios permite projetar estruturas que possam suportar cargas mais elevadas sem falhas catastróficas, aumentando a segurança e a eficiência.