20.15 : Flexão Assimétrica: Ângulo do Eixo Neutro

Uma flexão assimétrica ocorre quando um elemento estrutural está sujeito a momentos fletores em um plano que não esteja alinhado com os eixos principais do elemento. Este cenário normalmente surge em vigas e outros componentes estruturais quando as cargas são aplicadas em ângulos não ideais, introduzindo complexidades na análise das tensões.

Quando um momento fletor é aplicado em um ângulo θ em relação ao eixo vertical de um elemento simétrico, ele pode ser decomposto em componentes ao longo dos eixos centroidais principais da barra. A distribuição de tensões resultante de cada componente pode ser calculada separadamente e depois combinada utilizando o princípio da superposição, discutido numa lição anterior. As tensões são distribuídas linearmente ao longo da barra, com as tensões máximas e mínimas ocorrendo nos pontos mais distantes do eixo neutro, onde a tensão é igual a zero.

O eixo neutro é onde a tensão de flexão é zero. Ele corre por uma linha reta cuja orientação pode ser determinada pela relação entre o ângulo da carga aplicada e os momentos de inércia da barra em torno de seus eixos. O ângulo φ que a linha neutra forma com o eixo vertical depende desses momentos de inércia. Se o momento de inércia ao longo do eixo vertical for maior do que ao longo do eixo horizontal, φ será maior que θ, indicando que o eixo neutro gira em proporção às propriedades inerciais anisotrópicas do elemento.