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Resistência dos Materiais Curso de Arquitetura e Urbanismo Aula 5 Reações de Apoio – Estruturas de Barras Isostáticas Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras vigas pilares Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras Viga bi-apoiada (isostática) Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras Viga bi-apoiada (isostática) Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras apoio apoio Estudo dos Elementos Lineares Horizontais – Vigas Modelo de Estudo - Barras apoio apoio cargas Vigas - Estudo como Barras Barras Isostáticas / Reações de Apoio / Equações Gerais de Equilíbrio Barras Isostáticas / Reações de Apoio / Equações Gerais de Equilíbrio Barras Isostáticas / Reações de Apoio / Equações Gerais de Equilíbrio Barras Isostáticas / Reações de Apoio / Equações Gerais de Equilíbrio Princípio da Superposição dos Efeitos: O efeito produzido por um conjunto de forças atuando simultaneamente em um corpo é igual à soma do efeito produzido por cada uma das forças atuando isolada. (isso acontece na maioria dos casos estudados em resistência dos materiais (existem casos onde isso não ocorre, que não serão estudados no curso) Portanto, podemos resolver vários exercícios de ResMat usando as fórmulas anteriores e o princípio acima. Reações de Apoio – Superposição dos efeitos Exercícios de Aplicação Calcular as reações de apoio para as vigas abaixo: 1. Podemos chamar de A o apoio à esquerda, e B o apoio da direita. Nesse caso teremos: Portanto: Reações verticais: RVA = RVB = p l / 2 = 4 x 6 / 2 = 12 kN Reações horizontais: como não existem forças horizontais, a reação horizontal em A vale RHA = 0 Reações de Apoio – Exemplos 2. Nesse caso, para facilitar a compreensão, e utilizar as fórmulas, os valores seriam os indicados na figura abaixo: com os seguintes valores: P= 15kN a=2m, b=5m e l=7m Portanto, teremos Reações verticais: RVA = P b / l = 15 . 5 / 7 = 10,71 kN RVB = P a / l = 15 . 2 / 7 = 4,29 kN Reações horizontais: como não existem forças horizontais, a reação horizontal em B vale RHB = 0 Reações de Apoio – Exemplos 3. Nesse exemplo, temos 2 carregamentos aplicados na viga: uma carga concentrada, de 15 toneladas-força (150kN) e uma carga distribuída uniforme. Por facilidade, vamos separar o caso em 2 carregamentos: Reações de Apoio – Exemplos B carregamento 1 – carga distribuída (como por exemplo, o peso próprio da viga): (ou uma parede sobre a viga): carregamento 2 – carga concentrada: Reações de Apoio – Exemplos Portanto teremos: Reações verticais: RVA = p l / 2 + P b / l = 4 . 9 / 2 + 15 . 6 / 9 = 18 + 10 = 28 tf RVB = p l / 2 + P a / l = 4 . 9 / 2 + 15 . 3 / 9 = 18 + 5 = 23 tf Reações horizontais: como não existem forças horizontais, a reação horizontal em B vale RHB = 0 Reações de Apoio – Exemplos B 23 tf 0 4. Nesse caso há superposição de duas cargas concentradas. Uma maneira fácil de se resolver esse problema é calculando as reações verticais separadamente para cada carga, considerando 2 caos de carregamento: Carregamento 1 Carregamento 2 Reações de Apoio – Exemplos Para o carregamento 1, temos: RVA1 = P1 b1 / l = 20 . 4 / 9 = 8,89 tf RVB1 = P1 a1 / l = 20 . 5 / 9 = = 11,11 tf Para o carregamento 2, temos: RVA2 = P2 b2 / l = 15 . 2 / 9 = 3,33 tf RVB2 = P2 a2 / l = 15 . 7 / 9 = = 11,67 tf Portanto, somando os efeitos, temos: RVA = RVA1 + RVA2 = 8,89 + 3,33 = 12,22 tf RVB = RVB1 + RVB2 = 11,11 + 11,67 = 22,78 tf e RHA = 0 Reações de Apoio – Exemplos 5. Dados: p = 4,5 tf / m, l = 5 m Reação vertical em A: RVA = p l = 4,5 . 5 = 22,5 tf Momento de engastamento em A: MA = p l² / 2 = 4,5 . 5² / 2 = 4,5 . 25 / 2 = 56,25 tf.m Reação horizontal em A: RHA = 0 Reações em B – não existem Reações de Apoio – Exemplos 6. Reação vertical em A: RVA = p l + P = 3 . 4 + 10 = 22 tf Momento de engastamento em A: MA = p l² / 2 + P l = 3 . 4² / 2 + 10 . 4 = 24 + 40 --> MA = 64 tf.m Reação horizontal em A: RHA = 0 Reações em B – não existem Reações de Apoio – Exemplos B 7. Dados: P1 = 16 kN P2 = 10 kN a1 = 3 m a2 = 5 m Reação vertical em B: RVB = P1 + P2 = 16 + 10 = 26 kN Momento de engastamento em B: MB = P1 . (a1 + a2 ) + P2 . a2 = 16 . 8 + 10 . 5 = = 128 + 50 = 178 kN.m Reação horizontal em B: RHB = 0 Reações em A – não existem Reações de Apoio – Exemplos B 8. P = 72 kN; p = 14 kN/m a = 3,2 m b= 2,6 m Reação vertical em A: RVA = p l + P = 14 . 5,8 + 72 = 153,2 kN Momento de engastamento em A: MA = p l² / 2 + P a = 14 . 5,8² / 2 + 72 . 3,2 --> MA = 235,48 + 230,40 = 465,88 kN.m Reação horizontal em A: RHA = 0 Reações em B – não existem Reações de Apoio – Exemplos B
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