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engenheiraço EXERCICIOS RESOLVIDOS versão 1reações de apoio esforço interno diagrama de esforço interno engenheiraco.blogspot.com.br eBook Exercícios Resolvidos – Versão 1 ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Seria justo dizer que ao estudar este e-book você vai aprender solucionar exercícios nos quais tem dificuldade?. Com ele você vai aprender calcular reações de apoio em vigas, esforço interno e diagrama de esforço Interno. Agora eu fico me perguntando, quando você vai começar estudar?, agora ou mais tarde?. Ótimo estudo. Exercício 1 – A figura abaixo mostra uma viga biapoiada. Calcule: A – As reações dos apoios; B – A força de cisalhamento no ponto “a”. Resposta A 1° Passo: Fazer diagrama de corpo livre. Você já percebeu que o apoio A é um apoio fixo?, portanto possui duas reações sendo uma na direção horizontal “Ax” e outra na vertical “Ay” e, o apoio B é móvel e possui apenas uma ração na direção vertical “By”. 2° Passo: Aplicar equações do equilíbrio estático. Para o plano bidimensional sempre vamos aplicar as três equações seguintes: ∑ M = Ͳ Somatória de momentos. ∑ Fଡ଼ = Ͳ Somatória de forças horizontais. ∑ Fଢ଼ = Ͳ Somatória de forças verticais. Antes de iniciar o cálculo eu lhe diria que você deve escolher um ponto de referencia e adotar os sentidos dos sinais, porque dessa forma os cálculos ficarão padronizados na referencia adotada. Então vamos escolher o ponto A, sentido para cima e para direita positivo e, sentido de giro horário positivo. ∑ MA = Ͳ ͵kN ∙ Ͷm − By ∙ ሺͶm + Ͷmሻ = Ͳ By = ͵kN ∙ ͶmͶm + Ͷm → ۰ܡ = , �ۼ ∑ Fଢ଼ = Ͳ Ay − ͵kN + By = Ͳ Ay − ͵kN + ͳ,ͷkN = Ͳ Ay − ͳ,ͷkN = Ͳ → ۯܡ = , �ۼ ۯܠ = engenheiraco.blogspot.com.br eBook Exercícios Resolvidos – Versão 1 ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Resposta B 1° Passo: Fazer o diagrama de corpo livre do ponto “a”. Note que V é a força interna da viga que atua na direção vertical, é mais conhecida como força de cisalhamento. 2° Passo: Aplicar as equações do equilíbrio estático. ∑ Fଢ଼ = Ͳ Ay − ͵kN + V = Ͳ ͳ,ͷkN − ͵kN + V = Ͳ −ͳ,ͷkN + V = Ͳ → � = , �ۼ Exercício 2: A figura mostra uma viga biapoiada que está submetida à um carregamento distribuído uniformemente. Calcule: A – As reações dos apoios. B – Faça o diagrama de esforço interno. Resposta A 1° Passo: fazer o diagrama de corpo livre. A carga distribuída deve ser transformada em carga concentrada e ficará no centroide do carregamento, o apoio “A” possui duas reações e o apoio “B” apenas uma reação. Veja que a carga distribuída forma um retângulo, por isso, o centroide está no centro desse retângulo e, é onde atua a força resultante. 2° Passo: Calcular a força resultante Fr. Fr = kN/m ∙ 8m Fr = Ͷ8kN engenheiraco.blogspot.com.br eBook Exercícios Resolvidos – Versão 1 ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 3° Passo: Aplicar as equações do equilíbrio. Adotaremos o ponto “A” como referência, sentido para cima, para direita e giro horário serão positivos. ∑ MA = Ͳ Fr ∙ Ͷm − By ∙ 8m = Ͳ Ͷ8kN ∙ Ͷm − By ∙ 8m = Ͳ By = Ͷ8kN ∙ Ͷm8m → ۰ܡ = �ۼ ∑ Fଢ଼ = Ͳ Ay − Fr + By = Ͳ Ay − Ͷ8kN + ʹͶkN = Ͳ −ʹͶkN + Ay = Ͳ → ۯܡ = �ۼ ∑ Fଡ଼ ۯܠ = Resposta B Para fazer o diagrama de esforço interno deve- se primeiro calcular esse esforço interno. Vamos fazer o calculo, porém em forma de equação. 1° Passo: Fazer diagrama de corpo livre. Foi feito um corte “s” em um ponto qualquer da viga, do ponto “A” até o corte a distancia é desconhecida e foi chamada de “x”. No centro da viga foi colocada a força resultante “Fr”. No ponto “s” estão os esforços internos “V” de cisalhamento, “N” de normal e “M” de momento fletor. 2° Passo: Calcular a força resultante. Fr = kN/m ∙ x → �� = ܠ [�ۼ] 3° Passo: Calcular o momento no ponto “s”. Observe que encontraremos uma equação. Esta descreve o diagrama de momento fletor ao longo da viga. ∑ MS = Ͳ Ay ∙ x − Fr ∙ xʹ − M = Ͳ ʹͶ ∙ x − x ∙ xʹ − M = Ͳ ʹͶx − ͵x2 − M = Ͳ ۻሺܠሻ = ܠ − ܠ engenheiraco.blogspot.com.br eBook Exercícios Resolvidos – Versão 1 ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ Acabamos de encontrar a equação que descreve o momento fletor ao longo da viga. Caso você queira encontra o momento em um ponto especifico, basta substituir a distancia de “A” até o ponto que deseja calcular. Para encontrar a equação da força cisalhante, basta derivar a equação anterior e inverter o sinal. − dMdx = ͵x2 − ʹͶx − dMdx = x − ʹͶ �ሺܠሻ = − ܠ Diagrama de momento fletor montado de acordo com a equação. . Diagrama de força cortante montado de acordo com a equação.
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