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Vigas (apoios, cargas, estruturas e esforços) Disciplina: Resistência dos materiais Prof: Renato Silva Roteiro • Apoios • Vigas • Cargas • Estruturas • Esforços Apoios ou vínculos • A função dos apoios é restringir os graus de liberdade das estruturas, assim, fazendo surgir reações nas direções dos movimentos impedidos. Classificação dos apoios 1. Apoio de 1º gênero ou Charriot. Impede apenas o deslocamento em y. Permite livre rotação em torno dele. Permite livre deslocamento em x. 2. Apoio de 2º gênero. Articulação ou rótula Impede todas as translações. Permite livre rotação em torno dele. Classificação dos apoios OBS: Pino, não há livre rotação mas há duas reações Classificação dos apoios 3. Apoio de 3º gênero. Engaste Impede rotação. Impede movimento na direção normal ao plano de apoio Impede movimento na direção paralela ao plano de apoio • Vigas Roteiro Vigas • São elementos de barras submetidas a cargas transferiras em reação a seu eixo e destinadas a vencer vão. • Simplesmente apoiadas Tipos de vigas Tipos de vigas • Bi-engastada (fixa) • Engastada apoiada Tipos de vigas • Em balanço • Em balanço nas extremidades Roteiro • Cargas Cargas 1. Cargas concentradas Carga é a força aplicada a alguma seção do objeto Tipos de cargas 2. Cargas distribuídas • São cargas por unidades de comprimento (kN/m, kgf/m) • Estas cargas podem ser representadas por uma carga concentrada equivalente (P) • A carga equivalente é aplicada no centro de gravidade da distribuição Tipos de carga Tipos de carga 2. Cargas distribuídas 2.1 Carga uniformemente distribuída • Ponto de aplicação; L/2 (centro de gravidade do retângulo) • Carga equivalente ; P= q.L (área do retângulo) Tipos de carga 2.2 Carga triangular • Ponto de aplicação; (centro de gravidade do retângulo). • Carga equivalente ; P= (q.L)/2 (área do triângulo) 3 L x", 3 L2 x' Tipos de carga 2.3 Carga trapezional • Ponto de aplicação; (centro de gravidade do trapézio). • Carga equivalente ; (área do trapézio) qs q2s 3 a x' L 2 qs P Roteiro • Estruturas Denomina-se estrutura o conjunto de elementos de construção composto com a finalidade de receber e transmitir esforços. As estruturas planas são classificadas através de sua estaticidade, em 3 tipos. Estruturas 1. Estrutura isoestática • Ocorre quando o número de reações a serem determinadas coincide com o número de equações da estática Tipos de estruturas 2. Estrutura hiperestática (estaticamente indeterminadas) • Ocorre quando as equações da estática são insuficientes para determinar as reações. O número de incógnitas é maior que o número de equações Tipos de estruturas 3. Estrutura hipoestática • Ocorre quando o número de reações é superior ao número de incógnitas Roteiro • Esforços Esforços solicitantes • Os corpos sólidos não são 100% rígidos e indeformáveis • Quando submetidos a forças externas os corpos se deformam (variam de dimensão) • Os esforços solicitantes são os esforços internos que tendem a resistir a forças externas Classificação dos esforços solicitantes 1. Força normal (R) é a componente da força que age perpendicularmente á seção transversal. Produz esforços de tração provocando alongamento da peça. Produz compressão provocando encurtamento da peça. 2. Força cortante (V) está no plano da seção transversal que tende a deslizar uma porção do corpo em relação a outra. 3. Momento fletor (M) torque, age na seção perpenducular e tende a dobrar o corpo. Sentido anti-horário será POSITIVO!! 4. Momento torçor (T) tende a girar a seção transversal em torno do eixo longitudinal. Classificação dos esforços solicitantes Exercícios 1. Determinar as reações nos apoios das vigas carregadas conforme mostram as figuras a seguir 2. Determinar as reações nos apoios das vigas carregadas conforme mostram as figuras a seguir 3. Determinar as reações nos apoios das vigas carregadas conforme mostram as figuras a seguir 4. Determinar as reações nos apoios das vigas carregadas conforme mostram as figuras a seguir 5. O guindaste da figura foi projetado para 5kN. Determinar a força atuante na haste do cilindro em relação a articulação A. 6. Um alicate é utilizado para rosquear um tubo de d=20 mm a uma luva como mostra a fugura. Determine a intensidade da força F exercida pelo alicate no tubo quando a força de aperto aplicada for de 40 N. 7. A estrutura é sustentada pelo membro AB, que está apoiado sobre o piso liso. Quando carregada, a distribuição de pressão sobre AB é linear, como mostra afigura. Determine o comprimento d do membro AB e a intensidade w para esse caso 8. Compare a força exercida sobre o dedo do pé e o calcanhar de uma mulher com 600N quando ela está usando um sapato regular e um salta agulha (alto) 9. Se o carrinho de mão e seu conteúdo tem massa de 60 Kg e centro de massa em G, determine a magnitude (o valor) da força resultante que o homem deve exercer em cada um dos cabos com o intuito de segurar o carrinho de mão no equilíbrio
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