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UFPR Mecânica das Estruturas I – Prof. Marcos Arndt 1 2. VIGAS ISOSTÁTICAS (continuação) 2.6. Vigas Inclinadas A principal ocorrência de vigas inclinadas é nas escadas com vigas laterais. 2.6.1. Carregamento distribuído vertical Para a viga inclinada com carregamento distribuído vertical, conforme figura acima, obtemos as seguintes reações de apoio: 2 . 0 aq VV H BA A Se calcularmos os esforços internos em uma seção S qualquer, obtemos as seguintes expressões para o momento fletor (MS), esforço cortante (QS) e esforço normal (NS): 2 22 2 a x a xqa M S cos 2 qx qa Qs sen 2 qa qxNS Observamos que, na viga inclinada o esforço normal é linear e não é nulo mesmo com carregamento apenas vertical. O diagrama de momentos fletores tem a forma de uma parábola do 2o grau e é equivalente ao diagrama de momentos fletores de uma viga biapoiada horizontal com vão a. O momento máximo ocorre no meio do vão e vale 8 2qa . O diagrama de esforço cortante, por sua vez, é uma reta, ou seja, linear. Na figura a seguir são apresentados os diagramas de estado desta viga inclinada. Destacamos que o traçado dos diagramas é sempre perpendicular ao eixo da barra em estudo. UFPR Mecânica das Estruturas I – Prof. Marcos Arndt 2 Os esforços cortantes e normais nos apoios A e B são: cos 2 qa QA cos 2 qa QB sen 2 qa N A sen 2 qa NB 2.6.2. Carregamento distribuído horizontal Para a viga inclinada com carregamento distribuído horizontal, conforme figura acima, obtemos as seguintes reações de apoio: a qb V a qb V qbH B A A 2 2 2 2 UFPR Mecânica das Estruturas I – Prof. Marcos Arndt 3 Se calcularmos os esforços internos em uma seção S qualquer, obtemos as seguintes expressões para o momento fletor (MS), esforço cortante (QS) e esforço normal (NS): 2 22 2 b x b xqb M S sen.cos 2 2 qxqb a qb Qs cos.sen 2 2 qxqb a qb NS Observamos que, nesta viga inclinada o esforço normal é linear. O diagrama de momentos fletores tem a forma de uma parábola do 2o grau e é equivalente ao diagrama de momentos fletores de uma viga biapoiada horizontal com vão b. O momento máximo ocorre no meio do vão e vale 8 2qb . O diagrama de esforço cortante, por sua vez, é uma reta, ou seja, linear. Na figura a seguir são apresentados os diagramas de estado desta viga inclinada. Os esforços cortantes e normais nos apoios A e B são: sen 2 sen.cos 2 2 qb qb a qb QA sen 2 cos 2 2 qb a qb QB cos.sen 2 2 qb a qb NA sen 2 2 a qb NB UFPR Mecânica das Estruturas I – Prof. Marcos Arndt 4 2.6.3. Carregamento distribuído perpendicular O carregamento q distribuído perpendicular à viga inclinada pode ser decomposto em 2 carregamentos de mesma intensidade q, um vertical e outro horizontal, conforme figura acima. Logo, utilizando o Princípio da Superposição dos Efeitos é possível obter os diagramas de estado desta viga pela simples soma dos diagramas dos itens anteriores. O momento fletor máximo nesta viga ocorrerá no meio do vão e terá o valor: 8888 2 22 22 ql ba qqbqa Mmáx onde l é o comprimento da viga inclinada. Logo, podemos concluir que, uma viga biapoiada inclinada AB se comporta, para fins de diagrama de momentos fletores, como se fosse uma viga biapoiada de vão igual à projeção de seu comprimento sobre uma reta perpendicular ao carregamento atuante.
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