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Seções planas I-22



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Produto de inércia |
Teorema de Steiner para produto de inércia |
Produto de inércia para seções compostas |
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Produto de inércia

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Seção plana genérica
Figura 01
Seja uma seção plana qualquer de área S e um sistema de coordenadas XY conforme Figura 01.

O produto de inércia dessa seção em relação aos eixos é definido por:

#A.1#

O produto de inércia tem a mesma dimensão do Momento de inércia (L4), mas, diferente deste último, pode ser positivo, negativo ou nulo.

Se a seção tem um eixo de simetria e esse eixo coincide com X ou Y, então o produto de inércia em relação a X e Y é nulo.



Teorema de Steiner para produto de inércia

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Eixos paralelos
Figura 01
Sejam uma superfície plana de área S e dois sistemas de coordenadas ortogonais de eixos paralelos X1Y1 e XCYC, com as distâncias entre eixos dadas conforme figura.

A origem do sistema XCYC coincide com o centróide C da superfície.

O teorema de Steiner (ou dos eixos paralelos) para o produto de inércia tem forma similar à do momento de inércia:

Jx1y1 = JxCyC + S x1C y1C  #A.1#



Produto de inércia para seções compostas

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A fórmula é similar à da composição de momentos de inércia:

#A.1#

Jxiyi são os produtos de inércia de cada parte.
Si são as respectivas áreas.
xi e yi são as distâncias entre eixos de cada parte e os eixos X e Y.
Todos os eixos correspondentes (x ou y) devem ser paralelos.


Exemplo: determinar o produto de inércia em relação ao centróide de uma cantoneira de abas iguais de comprimento b e espessura w conforme Figura 02.

Em primeiro lugar, deve-se determinar os valores x e y para o centróide do elemento, que, pela simetria, devem ser iguais.

Cantoneira de abas iguais
Figura 02
A cantoneira é subdividida em dois retângulos (1) e (2) conforme figura.

As áreas e as posições dos centróides de cada (em relação ao lado esquerdo da cantoneira) são:

S1 = w (b − w)
S2 = w b
x1 = w / 2
x2 = b / 2


Segundo fórmula do tópico Calculando centróides por composição

Resolvendo a equação e considerando a igualdade de x com y,



Os termos Jxiyi da relação #A.1# são nulos porque os produtos são tomados em relação aos eixos de simetria dos retângulos. Assim,






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