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PONTES E GRANDES ESTRUTURAS (Linhas de Influência) Curso de Engenharia Civil Henrique Silva Campos Júnior, MSc. 1. INTRODUÇÃO • Para o dimensionamento de qualquer estrutura é necessário conhecer os esforços máximos e mínimos que ela apresentará ao ser submetida ao carregamento que será destinada. • Para estruturas submetidas a cargas móveis existe um diagrama, denominado de envoltória de esforços, que determina os valores limites, máximo ou mínimo, para as seções transversais da estrutura. 1. INTRODUÇÃO 1. INTRODUÇÃO O projetista terá que determinar, para cada seção a ser dimensionada e para cada esforço solicitante, as posições de atuação das cargas acidentais que provocam os valores extremos (máximos e mínimos de um determinado esforço) 1. INTRODUÇÃO Em estruturas muito simples, como vigas isostáticas, as cargas podem ser posicionadas, por intuição, nas posições mais desfavoráveis para cada seção, calculando-se diretamente as solicitações correspondentes. O procedimento geral e objetivo para determinar as posições de cargas móveis e acidentais que provocam valores extremos de um determinado esforço em uma seção de uma estrutura é feito com auxílio de Linhas de Influência. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA São Diagramas que permitem definir as posições mais desfavoráveis do trem-tipo e ainda calcular os respectivos valores das solicitações. Com os valores extremos das solicitações, calculadas nas diversas seções da viga estudada, podem ser traçadas linhas envoltórias das solicitações de carga móvel. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA Exemplo de envoltória dos esforços 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA Exemplo de envoltória dos esforços 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA Como os valores das envoltórias são determinados para as situações mais desfavoráveis das cargas, quaisquer outras posições de carga produzirão solicitações menores. Assim, se a viga for dimensionada para os valores das envoltórias, sua estabilidade fica assegurada para qualquer posição da carga de cálculo. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA Linhas de Influência (LI) descrevem a variação de um determinado efeito (por exemplo, uma reação de apoio, um esforço cortante ou um momento fletor em uma seção) em função da posição de uma carga unitária que passeia sobre a estrutura. Assim, a LI de momento fletor em uma seção é a representação gráfica ou analítica do momento fletor, na seção de estudo, produzida por uma carga concentrada unitária, geralmente de cima para baixo, que percorre a estrutura. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA No caso de uma reação de apoio, o deslocamento generalizado é um deslocamento absoluto da seção do apoio. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA No caso de uma reação de apoio, o deslocamento generalizado é um deslocamento absoluto da seção do apoio. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA ESFORÇO NORMAL - o deslocamento generalizado é um deslocamento axial relativo na seção de esforço normal. ESFORÇO CORTANTE - o deslocamento generalizado é um deslocamento transversal relativo na seção do esforço cortante. MOMENTO FLETOR - o deslocamento generalizado é uma rotação relativa entre as tangentes à elástica adjacentes à seção do momento fletor. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA Deslocamentos virtuais relativos, capazes de provocar trabalho com cada uma das ligações internas 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA a) deflexão Δa, produzindo trabalho com o momento M; b) deslocamento transversal relativo Δy, produzindo trabalho com o esforço cortante V: os eixos das hastes se mantém paralelos, caso contrário, haveria trabalho do momento fletor; c) deslocamento longitudinal relativo Δx, produzindo trabalho com o esforço axial N. As deformadas dos sistemas, produzidas por esses deslocamentos virtuais, são as linhas de influência das solicitações na seção. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA a) deflexão Aa, produzindo trabalho com o momento M; b) deslocamento transversal relativo Ay, produzindo trabalho com o esforço cortante V: os eixos das hastes se mantém paralelos, caso contrário, haveria trabalho do momento fletor; c) deslocamento longitudinal relativo Ax, produzindo trabalho com o esforço axial N. As deformadas dos sistemas, produzidas por esses deslocamentos virtuais, são as linhas de influência das solicitações na seção. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA Sistemas Isostáticos 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA Sistemas Isostáticos a) Linha de influência da reação de apoio RA, obtida impondo-se ao sistema um deslocamento vertical Δy = 1 no apoio A; b) linha de influência do esforço cortante Vm na seção m, obtida impondo-se um deslocamento transversal relativo Δy = 1 no ponto m; c) linha de influência do momento fletor Mm na seção m, obtida impondo-se uma rotação relativa Δα = 1 no ponto m. 2. LINHAS DE INFLUÊNCIA Sistemas Isostáticos 3. Exercícios Determine os valores máximos e mínimos do momento fletor no ponto C, da força-cortante no ponto D e da reação vertical no apoio A, na viga abaixo para o seguinte carregamento: 3. Exercícios Momento Fletor em C 3. Exercícios 3. Exercícios Esforço Cortante em D: 3. Exercícios Vmáx,D = 20,313 tf (Valor Corrigido) 4. Linhas de Influencia Vigas em Balanço Prof. Eduardo C. S. Thomaz (IME) – Reprodução Prof. Leopoldo de Castro Moreira (ENE) 4. Linhas de Influencia Vigas em Balanço Prof. Eduardo C. S. Thomaz (IME) – Reprodução Prof. Leopoldo de Castro Moreira (ENE) 4. Linhas de Influencia Vigas em Balanço Prof. Eduardo C. S. Thomaz (IME) – Reprodução Prof. Leopoldo de Castro Moreira (ENE) 4. Linhas de Influencia Vigas em Balanço Prof. Eduardo C. S. Thomaz (IME) – Reprodução Prof. Leopoldo de Castro Moreira (ENE) 4. Linhas de Influencia Vigas Gerber 4. Linhas de Influencia Vigas Gerber a) esquema da estrutura, mostrando a seção (m); b) linha de influência da reação de apoio RA, obtida impondo ao sistema um deslocamento Δy = 1, no apoio A; c) linha de influência do esforço cortante Vm, na seção m, obtida impondo-se um deslocamento transversal relativo Δy = 1, no ponto m; d) linha de influência do momento fletor Mm, na seção m, obtida impondo-se uma rotação relativa Δα = 1, no ponto m; a escala é definida pelo valor a-b/l no ponto m. 4. Linhas de Influencia Traçado das Envoltórias 4. Linhas de Influencia Traçado das Envoltórias 4. Linhas de Influencia Determinação dos esforços cortantes mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos esforços cortantes mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos esforços cortantes mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos esforços cortantes mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos esforços cortantes mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos esforços cortantes mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos esforços cortantes mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos momentos fletores mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos momentos fletores mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos momentos fletores mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos momentos fletores mínimos e máximos da carga móvel 4. Linhas de Influencia Determinação dos momentos fletoresmínimos e máximos da carga móvel
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