21.1 : Dimensionamento de Vigas Prismáticas para Flexão

O dimensionamento de vigas prismáticas, elementos estruturais com seção transversal uniforme, tem como objetivo garantir a segurança e a integridade estrutural sob carga. O processo de projeto começa determinando a tensão admissível, seja a partir de tabelas de propriedades do material, ou dividindo a resistência última do material por um fator de segurança. Este fator de segurança é essencial para acomodar incertezas e varia dependendo do material – madeira, aço ou concreto – cada um tendo características únicas de resistência e tensão. O seu valor dependerá do material selecionado e do uso pretendido da estrutura.

A seguir, trace diagramas de força cortante e momento fletor para visualizar a distribuição de carga e identificar pontos de tensão máxima de flexão. Esta visualização é fundamental para otimizar as dimensões da viga para maximizar a segurança e a eficiência da viga.

Finalmente, calcule o módulo de seção mínimo que permitirá que a viga resista às tensões de flexão. Módulos mais altos indicam uma resistência maior. Para vigas de madeira, o projetista especifica uma relação de forma da seção transversal que produzirá o módulo desejado. Para vigas de aço, o projetista seleciona seções pré-existentes, garantindo que o módulo da viga exceda o mínimo calculado. Esta seleção garante que a viga possa suportar forças de flexão, mantendo a segurança e estabilidade estrutural.

Esta abordagem sistemática combina considerações de segurança com análise de material e carga, garantindo que a viga escolhida mantém a integridade e fiabilidade da estrutura sob cargas previstas, garantindo, em última análise, o desempenho estrutural a longo prazo.