Fundamentos da Mecânica dos Sólidos e de Resistência dos Materiais AV1

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FUNDAMENTOS DA MECÂNICA DOS SÓLIDOS E DE RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
João Paulo dos Santos
01733479
Engenharia Elétrica
DIMENSIONAMENTO – MOMENTO FLETOR E ESFORÇO CORTANTE
Uma viga biapoiada com vão de 6 m recebe uma carga concentrada de 20 kN aplicada no centro do vão. Determinam-se o esforço cortante máximo e o momento fletor máximo considerando a carga simétrica.
Dados:
· Comprimento da viga: 
· Carga concentrada: 
· Reações nos apoios: 
Esforço cortante máximo
Momento fletor máximo
Para carga concentrada aplicada no meio:
Resultados finais
· Esforço cortante máximo: 
· Momento fletor máximo: 
A análise de uma viga bi apoiada submetida a uma carga concentrada no centro do vão é um exemplo clássico de dimensionamento estrutural. Esse tipo de estudo permite compreender como forças externas se distribuem na estrutura e como ela responde aos esforços internos, garantindo segurança e desempenho adequado. No caso apresentado, a viga possui 6 metros de comprimento e recebe uma carga de 20 kN de forma simétrica, ou seja, aplicada exatamente no meio do vão. Por se tratar de uma situação de equilíbrio estático, as reações nos apoios são iguais e dividem a carga total ao meio, resultando em 10 kN em cada apoio.
O esforço cortante máximo ocorre imediatamente após os apoios, pois é onde se registra a maior variação de força ao longo do elemento. Esse esforço é fundamental para a escolha do material e da seção transversal da viga, já que está diretamente relacionado ao risco de ruptura por cisalhamento. No exemplo, o valor encontrado para o esforço cortante máximo foi de 10 kN, considerado constante até a região central.
Já o momento fletor, que representa a tendência da viga em se deformar por flexão, atinge seu valor máximo no ponto onde a carga é aplicada. Esse momento corresponde ao efeito mais crítico para o dimensionamento, pois é responsável pelas tensões normais que surgem na fibra superior e inferior da viga. O valor calculado foi de 30 kN·m, indicando a necessidade de avaliar se o material e as dimensões escolhidas resistem a esse momento sem ultrapassar os limites de resistência.
Portanto, compreender os esforços atuantes em uma viga é essencial para projetar estruturas seguras e eficientes. A determinação do esforço cortante e do momento fletor permite prever o comportamento da viga e adotar soluções adequadas, evitando falhas estruturais e garantindo a integridade da construção.
Referências (ABNT)
HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 9. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
BEER, F. P.; JOHNSTON, E. R.; DEWOLF, J. T.; MAZUREK, D. F. Mecânica dos Materiais. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2015.
GERE, J. M.; GOODNO, B. J. Mecânica dos Materiais. 9. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2017.
TIMOSHENKO, S.; YOUNG, D. H. Teoria das Estruturas. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de Estruturas de Concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2014.
SALVADORI, M.; LEVY, M. Estruturas para Arquitetos. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2012.
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