20.18 : Flexão de Elementos Curvos: Superfície Neutra

Em vigas curvas, ao contrário das vigas retas, a distribuição de tensões ao longo da seção transversal não é uniforme devido à curvatura da viga. Essa não uniformidade surge porque o eixo neutro, onde a tensão é zero, não se alinha com o centróide da seção. Em uma viga curva, a deformação varia ao longo da seção em função da distância do eixo neutro.

Considere o elemento curvo descrito na lição anterior. De acordo com a lei de Hooke, que relaciona tensão com deformação dentro dos limites elásticos do material, a tensão também varia de forma não linear, resultando em uma distribuição hiperbólica de tensão a partir do eixo neutro. O momento fletor em uma viga curva é calculado integrando essas distribuições de tensão ao longo da seção transversal da viga, conforme mostrado na Equação 1.

As forças elementares que atuam em qualquer seção se somam para criar um momento fletor equivalente ao momento. Este efeito cumulativo da tensão resulta na equação do momento, essencial para determinar o comportamento da viga sob carga. A análise revela que a superfície neutra, onde a tensão longitudinal é zero, não se alinha com o centróide, mas se desloca em direção ao centro da curvatura. Independentemente da forma do feixe, o eixo neutro sempre fica entre o centróide e o raio de curvatura.