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ANÁLISE ESTRUTURAL I Prof.: Judas Tadeu Gomes de Sousa Fazer uma pequena revisão do método da decomposição; Definir o conceito de Vigas Gerber; Apresentar suas características principais; Enumerar algumas aplicações; Elencar possíveis vantagens de sua utilização. Viga biapoiada submetida a uma carga concentrada P (a<b): lPbQ lPabM lPaV lPbV B A max max Viga biapoiada submetida a um carregamento uniformemente distribuído: 22)( 8 2)( 2 max 2 max 222 qlQqxqlxQ qlM lxlxqlxM qlVV BA Viga biapoiada submetida uma carga triangular 1: 3 316)( 064,0 6)( 3 6 max 22 2 max 332 plQ lxplxQ plM lxlxplxM plV plV B A Viga biapoiada submetida a carga momento (a<b): lMQ lMbM lMV lMV B A max max Particularmente se a carga momento ocorrer nas extremidades da viga essas situações podem ocorrer com o diagrama do momento fletor: Para o diagrama de momento fletor numa viga sob um carregamento mais geral, podemos decompor a viga em trechos e aplicar em cada trecho as formas conhecidas dos momentos de viga biapoiada Roteiro do método da decomposição para vigas: ◦ A partir de uma linha de referência paralela ao eixo da viga marca-se as ordenadas dos momentos fletores nas seções de transição das equações desse esforço; ◦ Com união dos pontos representativos dessas ordenadas é obtida uma linha polinomial denominada linha de fechamento do diagrama de momento fletor; ◦ Para cada trecho de barra com carga distribuída transversal associada a um segmento linear de linha de fechamento e a partir desse segmento ou corda inclinada, pendura-se o diagrama de momento fletor de uma viga biapoiada sob a referida força distribuída. Definição: ◦ Uma viga Gerber é uma associação de vigas com estabilidade própria com outras apoiadas sobre as primeiras que dão a estabilidade ao conjunto. Imagine que seja nossa função construir um ponte de concreto que deverá se apoiar sobre os pilares A, B C e D escolhendo uma das duas opções abaixo Se escolhermos executar uma ponte contínua seremos obrigados a escorar simultaneamente todo o volume compreendido sob o tabuleiro da ponte e o escoramento das formas nesse caso pode se tornar extremamente difícil, caro e até mesmo arriscado. Se optarmos por usar uma viga Gerber poderíamos escorar inicialmente o trecho ABE e concretá-lo e em seguida transferir todo o escoramento usado para o trecho FDE e concretá-lo. Finalmente com os apoios já prontos concretaríamos a vigota EF; Outras Vantagens: ◦ Vigas Gerber por serem estruturas isostáticas apresentam reduzidos efeitos devido a variação de temperatura e recalques nos apoios, aliviando assim esses efeitos nos pilares da ponte; ◦ Apresenta facilidade de produção e montagem, inclusive permitindo o uso de técnicas de pré- fabricação. Observe a viga Gerber representada na figura abaixo e particularmente o detalhe do ponto C. ◦ Forças verticais e horizontais podem ser transferidas mas o momento em C é nulo A representação unifilar da viga com o seu carregamento externo é mostrado abaixo: ◦ Onde o dente Gerber é portanto representado por uma rótula. Observações: ◦ O ponto D é um apoio do 1° gênero e como tal absorver forças verticais. ◦ Entretanto o trecho CD não possui estabilidade própria pois o ponto C não é capaz de absorver forças; ◦ O ponto C funciona transmitindo uma parcela das forças que atuam no trecho CD para o trecho ABC; ◦ A estabilidade do trecho CD esta condicionada a estabilidade do trecho ABC; ◦ O ponto C transmite apenas forças e não momento. Cálculo das reações: ◦ Para resolver a viga ABCD, sob o carregamento indicado, basta resolver o trecho CD considerando o ponto C como apoio do 2º gênero, e em seguida transmitir para o trecho ABC as forças reativas HC e VC em sentido contrário. Esforços: ◦ Uma vez conhecidos todas as ações e reações atuantes na estrutura os esforços podem ser normalmente calculados e seus diagramas podem ser traçados usando por exemplo a decomposição em vigas biapoiadas. Trace os diagramas de esforço cortante e momento fletor para a viga gerber abaixo. Trace os diagramas de esforço cortante e momento fletor para a viga gerber abaixo.
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