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07 de março de 2019 Página 1 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS Equação Geral dos Três Momentos A Analogia da Viga Conjugada, que estabelece importantes relações entre as Equações Diferenciais de Equilíbrio e de Compatibilidade da Teoria de Flexão de Vigas, foi observada inicialmente por Christian Otto Mohr (1835-1918) e também é conhecida por Analogia de Mohr. A partir do uso da Analogia da Viga Conjugada pode-se obter os deslocamentos (deflexões e rotações) de vigas hiperestáticas. A Equação dos Três Momentos foi deduzida, por Analogia de Mohr, pelos engenheiros franceses Clapeyron (1857) e Bertot (1855) para aplicações em cálculo estrutural em pontes. Equação dos Três Momentos é utilizada para a determinação dos momentos fletores solicitantes nos apoios internos das vigas contínuas (hiperestática). Sua dedução é baseada nas condições de compatibilidade de rotações nos múltiplos apoios de vigas contínuas no regime elástico. A Equação dos Três Momentos é escrita: E I L M I L I L M I L M i i i i i i i i i i i 62 dir i esq i 1 1 1 1 1 1 EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO EXERCÍCIO 1 Utilizando a Equação dos Três Momentos, determinar para a viga contínua de seção transversal constante esquematizada na Figura 1: a) o momento fletor no Ponto B; b) o momento fletor no meio do vão BC; c) a força cortante à esquerda do Ponto B; d) a reação de apoio no Ponto C. Figura 1 Viga contínua de quatro tramos Resolução: 1ª Equação dos Três Momentos: Para o caso de uma carga concentrada, as rotações são obtidas da Tabela de Deflexões em Vigas. B A C D E B A C 07 de março de 2019 Página 2 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS 6 146 )514(51 0181814214 22 CBA MMM Como: M A = 0 (momento de extremidade) 14 855 1864 CB MM (1) 2ª Equação dos Três Momentos: 00101018218 DCB MMM 0105618 DCB MMM (2) 3ª Equação dos Três Momentos: 008810210 EDC MMM Como: M E = 0 (momento de extremidade) 03610 DC MM (3) Resolvendo-se o Sistema de Equações Lineares, chega-se a: kNm055,1B M ; kNm357,0C M ; kNm099,0D M . B C D C D E Diagrama de Momentos Fletores (kNm) 07 de março de 2019 Página 3 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS Respostas: a) kNm055,1B M b) kNm349,0S M c) kNm432,0esqB V d) kNm124,0C R EXERCÍCIO 2 (S1-17/06/2013 noturno) Determinar o valor da carga uniformemente distribuída p que atenda o diagrama de momentos fletores, indicado na Figura 2. Neste caso, qual o máximo momento fletor atuante na viga? Figura 2 Viga contínua de dois tramos EXERCÍCIO 3 Determinar o diagrama de momentos fletores, indicado na Figura 2. Neste caso, qual o máximo momento fletor atuante na viga? 10 kN/m 6m M 75 kN mLIM . 2EI 10m p (kN/m) EI Diagrama de Forças Cortantes (kN) 5m 3m 3m 8m 07 de março de 2019 Página 4 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS 07 de março de 2019 Página 5 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS PROBLEMAS COMPLEMENTARES Problema 1 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. Problema 2 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa para o primeiro tramo, E=200 GPa para o segundo tramo e seção transversal quadrada de lado 200 mm. 6m 6m 6m, I 6m, 2I 07 de março de 2019 Página 6 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS Problema 3 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. Problema 4 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. 6m 6m 6m 6m 6m 07 de março de 2019 Página 7 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS Problema 5 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa para o primeiro tramo, E=200 GPa para o segundo tramo e seção transversal quadrada de lado 200 mm. Problema 6 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. 6m, I 6m, I 6m, 2I 6m, I 8m, I 6m, I 07 de março de 2019 Página 8 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS Problema 7 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. Problema 8 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. 6m, I 8m, I 6m, I 6m, I 8m, I 07 de março de 2019 Página 9 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS Problema 9 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. Problema 10 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. 6m, I 6m, I 6m, I 6m, I 07 de março de 2019Página 10 de 10 CE2 – Estabilidade das Construções II EQUAÇÃO DOS TRÊS MOMENTOS Problema 11 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. Problema 12 Determinar os momentos nos apoios internos (hiperestáticos) da viga contínua indicada a seguir. Dados: módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal quadrada de lado 200 mm. 6m, I 6m, I 6m, I 6m, I
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