Saude do trabalhador

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Capitulo 5:
Equilíbrio de um corpo rígido
Como mostra a Figura, este corpo está sujeito a um sistema externo de forças e momentos binários. 
O sistema de forças e momentos de binários que atuam sobre um corpo podem ser reduzidos a uma força resultante e um momento de binário resultante equivalentes em qualquer ponto O arbitrário dentro ou fora do corpo. 
Se essa força e momento de binário resultantes são ambos iguais a zero, então dizemos que o corpo está em equilíbrio.
Condições de equilíbrio do corpo rígido
Equações de Equilíbrio
Condições necessárias e suficientes para o equilíbrio de um corpo rígido. É essencial considerar todas as forças que atuam sobre o corpo.
Condições de equilíbrio do corpo rígido
Vamos analisar os vários tipos de reações que ocorrem em apoios e pontos de contato entre corpos sujeitos a sistemas de forças coplanares. Como regra geral: 
 Se um apoio impede a translação de um corpo em uma determinada direção, então, uma força (reação) é desenvolvida no corpo nessa direção. 
Se a rotação também é impedida, um momento é exercido sobre o corpo. 
Equilíbrio em duas dimensões – Reações de apoios e conexões para uma estrutura bidimensional
1) Rolete ou Apoio Móvel.
Possui apenas uma reação cuja direção é perpendicular à superfície de apoio.
Na figura, a reação impede apenas a translação vertical. 
Tipos de Apoios
2) Apoio fixo - Articulação ou Pino .
Apoio em que não se permite nenhum tipo de translação para a estrutura. Na figura, as reações horizontal e vertical impedem a translação horizontal e vertical, respectivamente. O apoio fixo permite o giro em torno do eixo ortogonal ao plano de R.H. e R.V. 
Tipos de Apoios
 3) Apoio – ENGASTAMENTO FIXO
O engastamento fixo impede qualquer movimento (translações ou rotações). A figura ilustra o engastamento de uma barra num plano. Nesse caso, reação horizontal impede a translação horizontal, reação vertical impede a translação vertical e momento de engastamento impede o giro em torno do ponto de engastamento.
Tipos de Apoios
Exemplos de Apoios
Diagrama de Corpo Livre 
 Analogia Prática/Teórica
Diagrama de Corpo Livre
Exemplo 1
1) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e C.
Exemplo 2
Determine os componentes horizontal e vertical das reações no pontos A (apoio oscilante) e B (pino) para a viga mostrada na figura a seguir.
Solução do Exemplo 2
Sistemas Equivalentes de Cargas Concentradas
Sistema Equivalente
	Representa um sistema no qual a força e o momento resultantes produzam na estrutura o mesmo efeito que o carregamento original aplicado.
Redução de um Sistema de Forças Coplanares
	Converter o sistema de forças aplicadas na estrutura em uma única força resultante e um momento atuantes em um determinado ponto.
Exemplo 4
1) Substitua as cargas atuantes na viga por uma única força resultante e um momento atuante no ponto A
Solução
Solução 
Sistemas Equivalentes de 
Cargas Distribuídas
20
Centroide
	Frequentemente, consideramos a força peso dos corpos como cargas concentradas atuando num único ponto, quando na realidade o que se passa é que o peso é uma força distribuída, isto é, cada pequena porção de matéria tem o seu próprio peso. 
Esses pesos formarão um sistema de forças aproximadamente paralelas e a resultante desse sistema é o peso total do corpo, que passa por um único ponto chamado Centroide (ou Centro de Gravidade –G). 
Portanto, a localização do centro de gravidade G com relação aos eixos x e y.
Exemplo de Carregamento Distribuído
Sistema de Cargas Distribuídas
	A intensidade da força resultante é equivalente a soma de todas as forças atuantes no sistema e em muitos casos deve ser calculada por integração. A intensidade da força resultante é igual a área total sob o diagrama de carregamento.
Carregamentos distribuídos coplanares são definidos usando-se uma função de carregamento w(x) que indica a intensidade do carregamento ao longo da extensão de um membro. É dado em N/m.
W(x) = p(x) b
Na qual: b é a largura da viga e p(x) é um carregamento de pressão que varia apenas ao longo do eixo x. Dado em N/m2
Localização da Força Resultante
	A localização da linha de ação da força resultante em relação ao eixo x pode ser determinada pela equação de momentos da força resultante e da distribuição de forças em relação ao ponto O. A força resultante tem uma linha de ação que passa pelo centroide da área definida pelo diagrama de carregamento
Exemplo 5
	4) Determine a intensidade e a localização da força resultante equivalente que atua no eixo mostrado na figura.
Exercícios Propostos
1) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios.
Exercícios Propostos
2) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e C.
Exercícios Propostos
3) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e B.
Exercícios Propostos
4) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e B.
Exercícios Propostos
5) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e B.
Exercícios Propostos
6) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e B.
Exercícios Propostos
7) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e B.
Exercícios Propostos
8) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e B.
Exercícios Propostos
9) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e B.
Exercícios Propostos
10) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios.
Exercícios Propostos
11) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios.
Exercícios Propostos
12) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios.
Exercícios Propostos
13) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e B.
Exercícios Propostos
14) Para a estrutura mostrada na figura determine as reações nos apoios A e C.
15) Um carregamento distribuído com p= 800x Pa atua no topo de uma superfície de uma viga como mostra a figura. Determine a intensidade e a localização da força resultante equivalente.
Exercícios Propostos 
Exercícios Propostos
16) Substitua as cargas atuantes na viga por uma única força 
resultante e um momento equivalentes no ponto A.
Exercícios Propostos
17) Substitua as cargas atuantes na viga por uma única força resultante. Especifique onde a força atua, tomando como referência o 
ponto B.