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Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 0 ANÁLISE ESTRUTURAL 1 INTRODUÇÃO À ESTRUTURAS ISOSTÁTICAS O conteúdo desta nota de aula foi elaborado utilizando as seguintes referências bibliográficas: - Curso de Análise Estrutural Volume 1 – Estruturas Isostáticas José Carlos Süssekind Editora Globo - Estática das Estruturas Humberto de Lima Soriano Editora Ciência Moderna Parte1: 1 - Viga simples 2 - Viga sob cargas especiais: cargas triangulares cargas trapezoidais 3 - Viga Gerber 4 - Viga inclinada Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 1 ou ou R1 R1 R1 R1 R1 R1 R1 R1 R1 ou ou R1 R1 R1 R2 R2 R1 R2 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 M R2 R1 M OBS: M a reação de momento do apoio deve ser sempre indicada com a convexidade voltada para o apoio. Ex: 1 - Viga simples 1.1 - Tipos de apoios ou vínculos estruturais Denominamos vínculos ou apoios os elementos de construção que impedem os movimentos de uma estrutura. Nas estruturas planas, os apoios são classificados em 3 tipos. a) Apoio do 1º gênero ou Vínculo Simples ou Apoio Móvel ou Rolete Este tipo de vínculo impede o movimento de translação na direção normal ao plano de apoio, fornecendo uma única reação na direção normal ao plano de apoio. Representação gráfica: b) Apoio do 2º gênero ou Vínculo Duplo ou Apoio Fixo ou Pino Este tipo de vínculo impede o movimento de translação em duas direções, na primeira na direção normal ao plano e na direção paralela ao plano de apoio, fornecendo duas reações, uma reação em cada direção já mencionada. Representação gráfica: c) Apoio do 3º gênero ou Engastamento ou Engaste Este tipo de vínculo impede a translação em duas direções bem como a rotação, fornecendo três reações, uma reação em cada direção mais a reação de momento do apoio. Representação gráfica: Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 2 1.2 - Estaticidade de vigas simples a) Viga simples Isostática: o número de reações de apoio (N. R. A.) é igual ao número de equações de equilíbrio (N. E. E.) e os apoios garantem que a estrutura seja estável = estática = não desloca. As equações de equilíbrio são: Fx =0; Fy =0; M =0 Ex.1: HA A B Ex.2: HA A B MA VA VB VA N. R. A. = 3 = N. E. E. N. R. A. = 3 = N. E. E. A estrutura não desloca; A estrutura não desloca; Viga simples isostática Viga simples isostática b) Viga simples Hipostática: quando o número de apoios da estrutura não é suficiente para garantir que a estrutura seja estável = estática = não desloca. As equações de equilíbrio são: Fx = 0; Fy = 0; M = 0 Ex.1: A B Ex.2: A B C VA VB VA VB VC N. R. A. = 2 < N. E. E. = 3 N. R. A. = 3 = N. E. E. A estrutura desloca para a direita; A estrutura desloca para a esquerda; Viga simples hipostática Viga simples hipostática Ex.3: A B C D Ex.4: HA A B HB VA VB VC VD VA N. R. A. = 4 > N. E. E. = 3 N. R. A. = 3 = N. E. E. A estrutura desloca para a direita; A estrutura desloca para baixo; Viga simples hipostática Viga simples hipostática c) Viga simples Hiperestática: o número de reações de apoio (N. R. A.) é maior que o número de equações de equilíbrio (N. E. E.) e os apoios garantem que a estrutura seja estável = estática = não desloca. As equações de equilíbrio são: Fx = 0; Fy = 0; M = 0 Ex.1:HA A B Ex.2: A B C MA HB VA VB VA VB VC N. R. A. = 4 > N. E. E. = 3 N. R. A. = 4 > N. E. E. =3 A estrutura não desloca; A estrutura não desloca; Viga simples hiperestática Viga simples hiperestática Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 3 Ex.3:HA A B Ex.4: A B C HAMA HB MA HB VA VB VA VB VC N. R. A. = 5 > N. E. E. = 3 N. R. A. = 6 > N. E. E. = 3 A estrutura não desloca; A estrutura não desloca; Viga simples hiperestática Viga simples hiperestática Nota Esta disciplina estudará apenas exemplos de viga isostática. 1.3 - Classificação de Vigas simples Isostáticas: As vigas simples isostáticas são classificadas em três tipos básicos: vigas biapoiadas, vigas biapoiadas com balanço e vigas engastadas e livres. Vigas biapoiadas Vigas biapoiadas com balanço Vigas engastadas e livres Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 4 1.4 - Esforços internos em Vigas simples isostáticas Devido à ação das forças externa, surge em cada seção transversal das vigas, barras, eixos esforços internos simples; - Tipos de esforços internos simples: a) Esforço Normal (N): Convenção normalmente adotada N (+) traciona (“sai”) a seção da estrutura; N (-) comprime (“entra”) a seção da estrutura; s Análise da Esquerdadireita Análise da esquerda Direita N (+) N (+) s Ns (+): tração Ns (+): tração N (-) N (-) s Ns (-): compressão Ns (-): compressão b) Esforço Cortante (V): Convenção normalmente adotada V (+) corta a seção e tende a provocar um giro da seção no sentido horário; V (-) corta a seção e tende a provocar um giro da seção no sentido anti-horário; s Análise da Esquerdadireita Análise da Direita esquerda V (+) V (+) V (-) V (-) s - - Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 5 c) Momento Fletor (M): Convenção normalmente adotada M (+) Momento fletor traciona as fibras inferiores (t.f.i); M (-) Momento fletor traciona as fibras superiores (t.f.s); s Análise da Esquerdadireita Análise da Direita esquerda M (+) M (+) s traciona (estica) fibras inferiores M (-) M (-) s traciona (estica) fibras superiores M + (positivo) = traciona fibra inferior (t. f. i.); M - (negativo) = traciona fibra superior (t. f. s.); DIAGRAMA Esta nota de aula adota o seguinte procedimento: O diagrama é traçado sempre no lado tracionado com os valores absolutos, ou seja, sem o uso de sinais ( + ou - ); M + (positivo) = traciona fibra inferior (t. f. i.); DIAGRAMA NA PARTE INFERIOR DA VIGA SEM SINAL; M - (negativo) = traciona fibra superior (t. f. s.); DIAGRAMA NA PARTE SUPERIOR DA VIGA SEM SINAL; Este procedimento de traçado de diagramas EVITA ERROS de execução das peças (vigas, pilares, lajes, etc.) de concreto armado, pois o concreto não resiste bem aos esforços de tração. Assim ao indicar o valor do momento e lado (as fibras) da peça que está sobre tração informa-se automaticamente o local onde deve ser posicionada a armadura principal (barras de aço). Ex: Momento tracionando fibras inferiores Momento tracionando fibras superiores armadura armadura Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 6 1.5 - Análise de Vigas Isostáticas: Esta análise tem o objetivo de determinar as reações de apoio e os diagramas de esforços solicitantes: Diagrama de esforço Normal (DN); Diagrama de esforço Cortante (DV); Diagrama de Momento fletor (DM); Para realizar esta análise deve-se utilizar o seguinte procedimento: I - Identificar as seções fundamentais para análise: . seções sobre os apoios: . seções sob cargas concentradas: . seções sob cargas momento: . seções no início e final de cargas distribuídas: . seções sobre as extremidades das vigas: II - Substituir carga distribuída de cada trecho por sua resultante: R1 = q . Lef R2 = q . Lfg III - Substituir carga inclinada por suas componentes em x e y: F1x = P2 . cos F1y = P2 . sen IV - Identificar as reações de apoio e arbitrar um sentido: Apoio em c: apoio do 1º gênero; Vc Apoio em g: apoio do 2º gênero; Vg e Hg V - Calcular as reações de apoio por meio das equações de equilíbrio da estática: Fx = 0; Fy = 0; M = 0 VI - Traçaros diagramas de esforços internos (Normal; Cortante; Momento fletor): Obtido calculando o valor dos esforços internos em cada seção fundamental utilizando o MÉTODO DAS SEÇÕES, sendo este método, descrito a seguir nesta nota de aula. P1 P2 q M 1 P3 f c b g d e a h i e P1 P2 q M 1 P3 f c b g d e a h i e P1 P2 M 1 P3 R1 R2 f c b g d e a h i e P1 M 1 P3 R1 R2 P2 F1x F1y F1x F1y f c b g d e a h i e P1 M 1 P3 R1 R2 F1x F1y Vc Vg Hg Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 7 OBS: Somatório do Momento em uma seção qualquer (s) da viga: Ms = 0 esta equação estabelece que o somatório do momento em qualquer seção SEMPRE SERÁ ZERO; Valor do Momento em uma seção qualquer (s) da viga: Ms = PODE SER ZERO OU NÃO; O momento fletor nas extremidades de vigas: É SEMPRE NULO, desde que não exista um momento aplicado na extremidade da viga; A seguir são apresentados alguns exemplos que ilustram este conceito. O SENTIDO DO GIRO DA SETA DO MOMENTO INDICA O LADO TRACIONADO: Tracionando as fibras inferiores t. f. i. Tracionando as fibras superiores t. f. s. EX1: Mc = 0; Mb = 4 kN.m (t. f. i.); OU OU EX2: Mc = 1 kN.m (t.f.i.); Mc = 5 kN.m (t.f.s.); OU OU OU OU c M= 4 kN.m b a c b a c M= 4 kN.m b a c M= 4 kN.m M= 5 kN.m M= 5 kN.m M= 5 kN.m b a b a c b a c M= 1 kN.m M= 1 kN.m M= 1 kN.m Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 8 OBS: O método das seções consiste analisar o valor do esforço interno (Normal; Cortante; Momento fleto) imediatamente antes e depois de cada seção conforme ilustrado a seguir. O valor dos esforços (N, Q, M) em cada seção é determinada por meio do MÉTODO DAS SEÇÕES: cada seção será analisada: Á ESQUERDA imediatamente antes (décimos de milímetro à esquerda) E Á DIREITA imediatamente após (décimos de milímetro à direita) Exemplo: uma seção qualquer S Utilizando um ZOOM DE 1.000.000,0 VEZES: A análise pode ser feita da esquerda - para direita ou A análise pode ser feita da direita – para esquerda Exemplo: Analisando a Seção S a esquerda Se Nse = ? Vse = ? Mse = ? Analisando da esquerda para a direta os valores obtidos são; esquerda para a direita NSe = 5,26 kN ; QSe = - 6,78 kN ; MSe = 8,40 kN.m Caso a análise seja realizada da direita para a esquerda os resultados tem ser os mesmos, podendo haver uma diferença a partir da segunda casa decimal depois da vírgula; Direita para a esquerda NSe = 5,28 kN ; QSe = - 6,75 kN ; MSe = 8,43 kN.m Ok! Ok! Ok! Direita para a esquerda NSe = 5,38 kN ; QSe = - 6,85 kN ; MSe = 8,33 kN.m Não Ok! Não Ok! Não Ok! ERRO NO CÁLCULO DAS REAÇÕES OU NO CÁCULO DOS ESFORÇOS; S Sdireita Sesquerda S 0,0001 m = 0,1 mm Se Sd Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 9 Exemplo 1: determine as reações de apoio, os diagramas de esforços solicitantes, o esforço cortante máximo e os momentos máximos (inferior e superior); Resolução: F1x = 4 . cos 300 = 3,46 kN F1y = 4 . sen 300 = 2,0 kN 1 - calcular as reações de apoio: + Fx = 0 + 5 - F1x - 2,6 + Hd + 4,8 = 0 Hd = - 3,74 Hd = 3,74 kN + Fy = 0 Va + Vd + 8 - 4,5 - F1y - 6 + 20 - 16 = 0 Va + Vd = + 0,5 kN Md = 0 + - 4,5 - 8 . 7,5 - Va . 7,5 + 4,5 . 6,75 + F1y . 6,0 + 6 . 5,0 - 9 - 20 . 2,0 - 3 = 0 7,5 Va = - 44,125 Va = - 5,88 Va = 5,88 kN *** ponto crucial para evitar erros: toda vez que o sentido da reação for corrigida, não esquecer de corrigir o sentido desta reação na equação escrita anteriormente, antes de inserir o valor corrigido. corrigir Fy: Va + Vd = + 0,5 kN Na verdade o correto: - Va + Vd = + 0,5 kN - 5,88 + Vd = + 0,5 Vd = 6,38 kN 9 kN.m 4,0 m 2,0 m 1,5 m a b d Vd Hd Va 4,5 kN.m 3 kN.m 16 kN F1x 4,8 kN 5 kN 2,6 kN c 9 kN.m 4,0 m 2,0 m 1,5 m 4,5 kN.m 3 kN.m 16 kN 4 kN 4,8 kN 5 kN 2,6 kN 300 3 kN/m 5 kN/m F1y 4 kN 300 R1 = 4,5 kN R2 = 6 kN R3 = 20 kN F1y F1x 8 kN 8 kN Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 10Resolução: F1x = 4 . cos 300 = 3,46 kN F1y = 4 . sen 300 = 2,0 kN 2 - calcular o esforço normal: Nad = - 5 kN // Nbe = - 5 kN // Nbd = - 5 + F1x = - 1,54 kN Nce = - 1,54 kN // Ncd = - 1,54 + 2,60 = + 1,06 kN // Nde = + 1,06 kN Obs: análise p/direita: por exemplo: Nde = + 4,8 - Hd = + 1,06 kN 3 - calcular o esforço cortante: Análise p/esquerda Vad =+8 - 5,88 = +2,12 kN // Vbe = + 2,12 - 4,5 = - 2,38 kN // Vbd = - 2,38 - F1y = - 4,38 kN Vce = - 4,38 - 6 = - 10,38 kN // Vcd = - 10,38 kN // Vde = - 10,30 + 20 = + 9,62 kN Obs: análise p/direita: por exemplo: Vde = + 16 - Vd = + 9,62 kN 4 - calcular o momento fletor: LEMBRETE: t. f. i. M + (POSITIVO) Análise p/esquerda t. f. s. M - (NEGATIVO) Mad = + 4,5 kN.m = 4,5 kN.m (t.f.i) Mbe = Mbd = Mb Mb = + 4,5 + 8 . 1,5 - Va . 1,5 - R1 . 0,75 = + 4,31 kN.m = 4,31 kN.m (t.f.i) OBS: Seção qualquer s; Sem momento aplicado Mse = Msd = Ms Com momento aplicado Mse ≠ Msd Mce = + 4,5 + 8 . 3,5 - Va . 3,5 - R1 . 2,75 - F1y . 2,0 - R2 . 1,0 = -10,46 kN.m = 10,46 kN.m (t.f.s) Mcd = - 10,46 + 9,0 = - 1,46 kN.m = 1,46 kN.m (t.f.s) Mde = - 3,0 kN.m = 3,0 kN.m (t.f.s) OBS: Seção na extremidade: sem momento aplicado Momento na seção = 0; com momento aplicado Momento na seção = é o próprio momento aplicado; S Msd Mse Msd Mse 4 kN.m S 9 kN.m 4,0 m 2,0 m 1,5 m a b d Vd = 6,38 kN Hd = 3,74 kN Va = 5,88 kN 4,5 kN.m 3 kN.m 16 kN F1x 4,8 kN 5 kN 2,6 kN c F1y 4 kN 300 R1 = 4,5 kN R2 = 6 kN R3 = 20 kN F1y F1x 8 kN Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 11 Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 12 Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 13 A dedução do parâmetro (qL2/8) e do processo gráfico utilizado para traçar o diagrama de momento fletor no trecho com carga distribuída retangular uniforme é apresentada no tópico 1.6; Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 14 Determinação do momento máximo inferior: Ocorre em um ponto x entre o trecho ab, conforme o diagrama de momento; x x/2 x Equação do momento para o trecho ab: Mx = + 4,5 + 8 . x - Va . x - R . x/2 LEMBRETE: t. f. i. M + (POSITIVO) t. f. s. M - (NEGATIVO) Mx = + 4,5 + 8 . x - 5,88. x - 3 . x . x/2 Mx = + 4,5 + 8 x - 5,88 x - 1,5x2 O momento máximo ocorre na seção cuja a derivada primeira da equação do momento é igual a zero: DMx / dx = 0 8 - 5,88 - 2 . (1,5 x) = 0 2,12 - 3,0 x = 0 x = 2,12 / 3 = 0,71 m O momento positivo máximo ocorre a 0,71 m a direita do ponto a, substituindo este valor de x na equação do momento para o trecho ab: Mx = + 4,5 + 8 x - 5,88 x - 1,5x2 = + 4,5 + 8 . 0,71 - 5,88 . 0,712 Mx = + 5,24 kN. m = 5,24 kN. m (t. f . i) Momento máximo inferior 9 kN.m 4,0 m 2,0 m 1,5 m 4,5 kN.m 3 kN.m 16 kN 4 kN 4,8 kN 5 kN 2,6 kN 300 3 kN/m 5 kN/m 8 kN a b Va = 5,88 kN 9 kN.m 4,0 m 2,0 m 4,5 kN.m 3 kN.m 16 kN 4 kN 4,8 kN 5 kN 2,6 kN 300 3 kN/m 5 kN/m 8 kN a b Va = 5,88 kN R = 3 . X Sempre a partir da extremidade da viga: (trecho _ab) a : extremidade Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 15 Determinação do momento máximo superior: Ocorre em um ponto x entre o trecho cd, conforme o diagrama de momento; x x/2 x Equação do momento para o trecho cd: Mx = + Vd . x + R . x/2 - 3,0 - 16. x LEMBRETE: t. f. i. M + (POSITIVO) t. f. s. M - (NEGATIVO) Mx = + 6,38 . x + 5. x . x/2 - 3,0 - 16. x Mx = + 6,38 x + 2,5 x2 - 3,0 - 16 x O momento máximo ocorre na seção cuja a derivadaprimeira da equação do momento é igual a zero: d Mx / dx = 0 + 6,38 + 2 . (2,5 x) - 16 = 0 5,0 x - 9,62 = 0 x = 9,62 / 5 = 1,92 m O momento positivo máximo ocorre a 1,92 m à esquerda do ponto d, substituindo este valor de x na equação do momento para o trecho cd: Mx = + 6,38 x + 2,5 x2 - 3,0 - 16 x = + 6,38 . 1,92 + 2,5 1,922 - 3,0 - 16 . 1,92 Mx = - 12,25 kN. m = 12,25 kN. m (t. f .s) Momento máximo superior 9 kN.m 4,0 m 2,0 m 1,5 m 4,5 kN.m 3 kN.m 16 kN 4 kN 4,8 kN 5 kN 2,6 kN 300 3 kN/m 5 kN/m 8 kN c d Vd = 6,38 kN 9 kN.m 2,0 m 4,5 kN.m 3 kN.m 16 kN 4 kN 4,8 kN 5 kN 2,6 kN 300 8 kN d Va = 5,88 kN R = 5 . X Hd = 3,74 kN Vd = 6,38 kN Hd = 3,74 kN Sempre a partir da extremidade da viga: (trecho _cd) d : extremidade Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 16 OBS: A derivada primeira da equação do momento do trecho em relação a x representa a equação do esforço cortante do trecho; dMx/ dx = Vx Para dMx/ dx = 0 determina-se o ponto onde ocorre o momento fletor máximo DO TRECHO, ou seja, na seção DO TRECHO de esforço cortante nulo (gráfico corta o eixo da viga) ocorre o momento fletor máximo DO TRECHO, o que pode ser verificado graficamente, conforme ilustrado a seguir. OBS: Nem sempre o momento máximo do trecho é o momento máximo da Viga Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 17 Exemplo 2: determine as reações de apoio, os diagramas de esforços solicitantes, o esforço cortante máximo e os momentos máximos (inferior e superior); Resolução: F1x = 5 . cos 750 = 1,29 kN F1y = 5 . sen 750 = 4,83 kN 1 - calcular as reações de apoio: + Fx = 0 + Ha - F1x + 4,0 = 0 Ha = - 2,71 Ha = 2,71 kN + Fy = 0 Va - 5,0 - F1y - 3,75 + 1,5 = 0 Va = + 12,08 kN Ma = 0 + + 1,5 . 3,5 + 4,0 - 3,75 . 2,75 - F1y . 2,0 - 5,0 - 5,0 . 1,0 - Ma = 0 Ma = - 20,72 Ma = 20,72 kN . m a b F1x c 5 kN.m 1,5 m 2,0 m 4 kN.m 1,5 kN 5 kN 4,0 kN 750 F1y 5 kN 750 R1 = 5,0 kN R2 = 3,75 kN F1y F1x 2,5 kN/m 5 kN.m 1,5 m 2,0 m 4 kN.m 1,5 kN 4,0 kN Ma Va Ha Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 18 Resolução: F1x = 5 . cos 750 = 1,29 kN F1y = 5 . sen 750 = 4,83 kN 2 - calcular o esforço normal: Nad = + 2,71 kN // Nbe = + 2,71 kN // Nbd = + 2,71 + F1x = + 4,0 kN Nce = + 4,0 kN // 3 - calcular o esforço cortante: Análise p/esquerda Vad = + 12,08 kN // Vbe = + 12,08 - 5,0 = + 7,08 kN // Vbd = + 7,08 - F1y = + 2,25 kN Vce = + 2,25 - 3,75 = - 1,5 kN // 4 - calcular o momento fletor: LEMBRETE: t. f. i. M + (POSITIVO) Análise p/esquerda t. f. s. M - (NEGATIVO) Mad = - 20,72 kN.m = 20,72 kN.m (t.f.s) Mbe = - 20,72 + 12,08 . 2,0 - 5,0 . 1,0 = - 1,56 kN.m = 1,56 kN.m (t.f.s) Mbd = - 1,56 + 5,0 = + 3,44 kN.m = 3,44 kN.m (t.f.i) Mce = + 4,0 kN.m = 4,0 kN.m (t.f.i) a b F1x c F1y 5 kN 750 R1 = 5,0 kN R2 = 3,75 kN F1y F1x 5 kN.m 1,5 m 2,0 m 4 kN.m 1,5 kN 4,0 kN Ma = 20,72 kN.m Va = 12,08 kN Ha = 2,71 kN Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 19 Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 20 Seção de cortante nulo (gráfico corta o eixo da viga), Ocorre momento máximo Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 21 A dedução da equação e do processo gráfico utilizado para traçar o diagrama de momento fletor no trecho com carga distribuída retangular uniforme é apresentada no tópico 1.6; Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 22Determinação do momento máximo inferior: Ocorre em um ponto x entre o trecho bc, conforme o diagrama de momento; x x/2 x Equação do momento para o trecho bc: Mx = + 1,5 . x + 4,0 - R . x/2 LEMBRETE: t. f. i. M + (POSITIVO) t. f. s. M - (NEGATIVO) Mx = + 1,5 x + 4,0 - 2,5 x . x/2 Mx = + 1,5x + 4,0 - 1,25x2 O momento máximo ocorre na seção cuja a derivada primeira da equação do momento é igual a zero: d Mx / dx = 0 1,5 - 2 (1,25 x) = 0 1,5 - 2,5 x = 0 x = 1,5 / 2,5 = 0,60 m O momento positivo máximo ocorre a 0,60 m do ponto c, substituindo este valor de x na equação do momento para o trecho bc: Mx = + 1,5x + 4,0 - 1,25x2 = + 1,5 . 0,6 + 4,0 - 1,25 . 0,602 Mx = + 4,45 kN. m = 4,45 kN. m (t. f . i) Momento máximo inferior a b 5 kN.m 1,5 m 2,0 m 4 kN.m 1,5 kN 5 kN 4,0 kN 750 2,5 kN/m c a b 5 kN.m 2,0 m 4 kN.m 1,5 kN 4,0 kN 2,5 kN/m c R = 2,5 . X Sempre a partir da extremidade da viga: (trecho _bc) b : extremidade Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 23 OBS: A derivada primeira da equação do momento do trecho em relação a x representa a equação do esforço cortante do trecho; dMx/ dx = Vx Para dMx/ dx = 0 determina-se o ponto onde ocorre o momento fletor máximo DO TRECHO, ou seja, na seção DO TRECHO de esforço cortante nulo (gráfico corta o eixo da viga) ocorre o momento fletor máximo DO TRECHO, o que pode ser verificado graficamente, conforme ilustrado a seguir. Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 24 OBS1: Determinação da equação do momento fletor de um trecho visando a obtenção do valor do momento fletor máximo. 1º ponto: a determinação da equação é realizada sempre a partir de uma das extremidades da viga; 2º ponto: marcar uma seção de corte ss distante x sempre a partir de uma das extremidade do trecho em questão que exija a análise de um menor número de trechos; 3º ponto: a determinação da equação é realizada de forma simplificada a partir da extremidade da viga que exija a análise de um menor número de trechos; A seguir é apresentado exemplo que auxilia o entendimento deste pontos; Ex: determinar a equação do momento do trecho bc ss x Considerando x de b para c: neste caso devem ser considerados dois trechos, trecho ab + trecho bx ss x Considerando x de c para b: neste caso devem ser considerados três trechos, trecho ed + trecho dc + trecho cx ss x Portanto, para obter de forma mais fácil a equação do momento fletor deve ser realizada considerando x de b para c; a b c d e a b c d e Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 25 OBS2: Situações em que a determinação da equação do momento fletor não é necessária para a obtenção do valor do momento fletor máximo. Nos casos em que o ponto de partida e o ponto de chegada da parábola possuam o mesmo valor, o momento máximo é determinado de forma direta. A seguir são apresentados exemplos que auxiliam o entendimento deste ponto; Ex1: DM (kN.m) Momento máximo = 5 + 2 = 7 kN.m (t.f.i) Ex2: DM (kN.m) Momento máximo = 8,4 - 2 = 6,4 kN.m (t.f.i) 5,0 b c d qL2/8 = 2 kN.m 5,0 b 2,0 b b c qL2/8 = 8,4 kN.m 2,0 b Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 26 OBS3: Situações em que a falta de escala do diagrama de momento fletor gera dúvidas sobre a necessidade da determinação da equação do momento fletor para a obtenção do valor do momento fletor máximo. Na maioria das vezes para traçar os diagramas de uma forma mais rápida não utilizamos um escalímetro ou muito menos uma régua. Fazemos o diagrama no “olho” buscando apenas preservar a proporção, o que muitas vezes não é conseguido. Por conta deste fato, surge a seguinte pergunta: Como verificar em um diagrama com valores sem proporção a necessidade da determinação da equação do momento fletor para a obtenção do valor do momento fletor máximo? O exemplo a seguir ilustram bem o procedimento. Ex1: Mad = 0 kN.m Mbe = Mbd = 5 kN.m Mce = Mcd = 3 kN.m Mde = 2 kN.m q DM 1ª situação: se a após marcar duas vezes o valor de qL2/8, caso este segundo ponto ultrapasse o nível 5 kN.m determinar o momento máximo pela equação; Ex: qL2/8 = 0,8 kN.m 0,8 x 2 = 1,6 > Y/2 Mmáx Equação; qL2/8 = 1,0 kN.m 1,0 x 2 = 2,0 > Y/2 Mmáx Equação; 2ª situação: se a após marcar duas vezes o valor de qL2/8, caso este segundo ponto NÃO ultrapasse o nível 5 kN.m neste caso momento máximo = 5 kN.m; Ex: qL2/8 = 0,4 kN.m 0,4 x 2 = 0,8 < Y/2 Mmáx 5 kN.m; qL2/8 = 0,5 kN.m 0,5 x 2 = 1,0 = Y/2 Mmáx 5 kN.m; qL2/8 = 0,6 kN.m 0,6 x 2 = 1,2 > Y/2 Mmáx Equação a b c d a b c d 5 3 Y = 5 – 3 = 2 Y/2 = 1 Marcar duas vezes a partir deste ponto o valor de qL2/8 Diagrama com os valores marcados de “olho” , perdendo assim a proporção Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 27 1.6 - Carga distribuída retangular: Dedução das equações dos esforços que são utilizadas para traçar os diagramas com uma excelente precisão. Equações do Momento fletor e do esforço cortante numa seção genérica S no trecho ab: x X/2 x Vx = Va – R = Va – q . x Vx = Va – q . x Onde: Va = q . L 2 Mx = Va . x – R . x = Va . x – q . x . x 2 2 Mx = Va . x – q . x2 2 Onde: Va = q . L 2 a b q L Va Vb Ha a b q L Va = q. L/2 Vb = q.L/2 Ha =0 R = q. L a b q L Va = q. L/2 Vb = q.L/2 Ha =0 R = q . x S S L/2 Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 28 A equação do momento é uma parábola do 20 grau, que atinge o seu valor máximo na seção cujo a derivada primeira é nula. d Mx = 0 dx Mx = Va . x – q . x2 2 Onde: Va = q . L Então: Mx = q . L . x – q . x2 2 2 2 Mx = q . L . x – q . x2 2 2 d Mx = q . L – q . x = 0 x = L dx 2 2 Analisando a derivada primeira da equação do momento fletor d Mx = Vx = q . L – q . x observa-se que é igual a d x 2 equação do cortante. Portanto, o momento fletor máximo de um determinado trecho da viga ocorre na seção transversal deste trecho que possui ESFORÇO CORTANTE NULO; Momento máximo Seção de ESFORÇO CORTANTE NULO x = L 2 Inserindo na equação do Momento: Mx = q . L . x – q . x2 = q . L . L – q . L2 2 2 2 2 2 4 Mx = qL2 – q L2 = 2q L2 – qL2 = q.L2 4 8 8 8 Diagrama de Momento: Obs 1: No trecho sob carga distribuída retangular uniforme A seção que apresenta esforço cortante nulo V = 0 o momento fletor É MÁXIMO; Seção: Cortante = nulo A seção está no meio do vão: x = L/2 Momento = máximo = qL2/8 a b qL/2 qL/2 L/2 x=L/2 a b M=qL2/8 L/2 x=L/2 Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 29 - Processo gráfico SIMPLIFICADO: No trecho sob carga distribuída retangular uniforme, o diagrama de momento fletor é parabólico (parábola do 20 grau). Neste trecho do diagrama pode traçado utilizado um processo gráfico para sua construção, o qual é descrito a seguir. PASSO1 PASSO2 PASSO3 PASSO4 Liga-se o ponto G aos momentos das extremidades G A parábola sai tangente de A, passa tangenciando B e chega tangente em C. Liga-se os momentos das extremidades por uma linha auxiliar linha auxiliar Traça-se uma linha vertical no meio do trecho, a partir do encontro com a linha auxiliar marca-se duas 2 vezes o valor (q. L2 )/8 ( q.L2)/8 L/2 d b 8,0 kN.m 20,3 kN.m L (q. L2)/8 L/2 L A parábola tangencia sempre o ponto uma vez (q.L2) / 8 G G Liga-se os pontos: A, B, C L/2 d b 8,0 kN.m 20,3 kN.m A G L (q. L2)/8 d b 8,0 kN.m 20,3 kN.m L/2 d b 8,0 kN.m 20,3 kN.m L (q. L2)/8 B C Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 30 - Processo gráfico COM MAIOR PRECISÃO: OBS: A precisão do processo gráfico pode ser melhorada definindo 3 pontos de tangencia internos da parábola, conforme é descrito a seguir. PASSO1 PASSO2 PASSO3 PASSO4d b 8,0 kN.m 20,3kN.m L/2 d b 8,0 kN.m 20,3 kN.m L (q. L2)/8 Liga-se o ponto G aos momentos das extremidades G Marca-se o ponto médio de cada trecho JJ A parábola tangencia estes pontos 1 2 3 1 2 3 Liga-se os momentos das extremidades por uma linha auxiliar linha auxiliar 1 2 3 1 2 3 Traça-se uma linha vertical no meio do trecho, a partir do encontro com a linha auxiliar marca-se duas 2 vezes o valor (q. l2 )/8 ( q.L2)/8 L/2 d b 8,0 kN.m 20,3 kNm L (q. L2)/8 L/2 L Divide cada trecho G1 e G2 em 4 partes iguais G1 G G Liga-se os pontos: 1,3 2,2 3,1 G2 L/2 L (q. L2)/8 d b 8,0 kN.m 20,3 kN.m JJ JJ JJ Obs: a parábola sempre tangencia o ponto abaixo da linha auxiliar 1 vez o valor (q.L2)/ 8 G OBS: quando o valor de (q.L2)/8 é muito pequeno não é possível definir estes pontos de Tangencia internos pois estas linhas auxiliares ficam emboladas; Neste caso ADOTAR: PROCESSO GRÁFICO SIMPLIFICADO Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 31 1 Lista de exercícios: determine as reações de apoio, os diagramas de esforços solicitantes, o esforço cortante máximo e os momentos máximos (inferior e superior): a) b) c) d) e) 3,5 kN.m 2,0 m 2,0 m 4,0 m 450 6 kN 2 kN/m 1 kN 2,0 m 3,0 m 3,0 m 600 3 kN 600 4 kN 2 kN/m 4 kN /m 2 kN.m 4 kN/m 4 kN.m 6 kN.m 5 kN 2 kN/m 1 kN 2,0 m 3,0 m 3,0 m 3 kN/m 4 kN.m 3 kN 5 kN 8 kN.m 4 kN 3,0 m 4,0 m 4,0 m 2 kN/m 4 kN.m 2 kN/m 5 kN 3,0 kN 2,0 m 3,0 m 3,0 m 3,5 kN 4 kN.m 3,5 kN.m 2 kN.m Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 32 f) g) h) i) j) 1 kN/m 2 kN.m 2,5 kN 4,0 m 2,0 m 3 kN/m 3,0 m 2,0 m 3 kN 3 kN/m 4 kN 5 kN.m 3 kN 5 kN 8 kN.m 4 kN 3,0 m 4,0 m 4,0 m 600 4 kN 3 kN/m 3 kN 1,5 m 1,5 m 4,0 m 2 kN/m 3 kN.m 2 kN.m 4 kN/m 5 kN 3,5 kN 2,0 m 3,0 m 3,0 m 5 kN.m 2 kN.m 3 kN.m 2,5 kN 2 kN.m 3 kN 4 kN 3 kN/m Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 33 2 - Viga sob cargas especiais: CARGAS TRIANGULARES; CARGAS TRAPEZOIDAIS; O cálculo das reações de apoio de vigas sob este tipo de carregamento é realizado conforme os exemplos anteriores; A diferença está na elaboração dos diagramas, que neste caso é mais trabalhoso. Por conta disto, a elaboração dos diagramas de vigas sob este tipo de carregamento será cobrado apenas NO TRABALHO. NÃO SERÁ COBRADO NAS AVALIAÇÕES; Entretanto, o cálculo das reações de apoio de vigas sob este tipo de carregamento SERÁ COBRADO NAS AVALIAÇÕES. AVISOS: - Valor do trabalho 1,0 ponto; - Capa do trabalho fornecida na página 43 desta nota de aula(obrigatório); - Entrega do trabalho no dia da prova (P2)Não haverá tolerância no prazo; - A nota obtida no trabalho será incorporada à nota da PS quando: Média = ( PS + maior nota entre P1 e P2 ) / 2 < 6 pontos; Assim, neste caso: Média = [ (PS + trabalho) + maior nota entre P1 e P2 ] / 2 PS valor: 10 pontos; - A simples entrega do trabalho não garantirá 1,0 ponto, ou seja, o trabalho será devidamente corrigido pelo professor; - O valor do trabalho será distribuído entre a memória de cálculo e os diagramas. - O trabalho deve ser feito de próprio punho, de forma organizada e com letra legível, conforme o padrão apresentado no exemplo3 a seguir. - A confecção dos diagramas deve seguir o padrão apresentado no exemplo3 a seguir; - A nota do trabalho será fornecida no dia da entrega e vista da P2; A análise de vigas sob cargas distribuídas triangulares e trapezoidais é semelhante a análise realizada nos exemplos anteriores. A diferença está na fase de traçar os diagramas de esforços nos trechos sob estas cargas especiais (triangular e trapezoidal): - CORTANTE; - MOMENTO; Para traçar os diagramas de esforços nos trechos da viga sob o efeito destas cargas especiais é necessário estabelecer as equações que traduzem a variação dos esforços nestes trechos devido a ação destas cargas especiais. A seguir são apresentadas as equações que serão utilizadas para traçar os diagramas de esforços com boa precisão. A dedução destas equações é apresentada nos tópicos 2.1 e 2.2; Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 34 Carga distribuída triangular: Vx = Vsd – q’x2 Vx = Vse + q’x2 2L 2L Equação Mx válida para ambos os casos; Mx = q’ . x . L – q’ . x3 6 6L Para uma boa precisão do diagrama neste trecho calcular para 3 pontos no mínimo. SUGESTÃO DE PONTOS: X = 1/4 L; X = 2/4 L; X = 3/4 L; Carga distribuída trapezoidal: princípio da superposição dos efeitos: = = ++ Vx = Vsd – q’. x2 – q . x Vx = Vse + q’. x2 + q . x 2L 2L Equação Mx válida para ambos os casos; Mx = q . L . x – q . x2 + q’ . x . L – q’ . x3 2 2 6 6L Para uma boa precisão do diagrama neste trecho calcular para 3 pontos no mínimo. SUGESTÃO DE PONTOS: X = 1/4 L; X = 2/4 L; X = 3/4 L; A dedução destas equações pode ser observada nos tópicos 2.1 e 2.2; q’ = Q - q q Q q q' X L X L q' Inseridos no diagrama a partir do eixo da viga s s Q q X X s s q’ = Q - q q Inseridos no diagrama a partir da linha tracejada Inseridos no diagrama a partir do eixo da viga Inseridos no diagrama a partir da linha tracejada Vsd Vse Vsd Vse Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 35 Exemplo 3: determine as reações de apoio, os diagramas de esforços solicitantes; Resolução: 1 - calcular as reações de apoio: + Fx = 0 + Hd = 0 + Fy = 0 Va + Vd + 4 - 3,75 - 1 - 1 - 3 - 3 = 0 Va + Vd = + 7,75 kN Md = 0 + - 2,25 - 4 . 7,5 - Va . 7,5 + 3,75 . 6,75 + 1. 6 + 1 . 5,33 + 3 . 5,0 - 4 + 3 . 2,67 - 1,5 = 0 7,5 Va = 21,9025 Va = 2,92 kN Vd = 4,83 kN *** ponto crucial para evitar erros: toda vez que o sentido da reação for corrigida, não esquecer de corrigir o sentido desta reação na equação escrita anteriormente, antes de inserir o valor corrigido. Neste caso não houve necessidade 4 kN.m 4,0 m 2,0 m 1,5 m a b d Vd Hd Va 2,25 kN.m 1,5 kN.m c 4 kN.m 4,0 m 2,0 m 1,5 m 2.25 kN.m 1,5 kN.m 1,0 kN 2,5 kN/m 1,5 kN/m 1,0 kN R1 = 2,5 . 1,5 R1 = 3,75 kN R3 = 1,5 . 2 R3 = 3 kN R4 = 1,5. 4/2 R4 = 3 kN 4 kN 4 kN 0,75 0,67 1,0 1,33 R2 = 1 . 2/2 R2 = 1 kN Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 36 Resolução: 2 - calcular o esforço normal: Não existe esforço Normal sobre a viga 3 - calcular o esforço cortante: Análise p/esquerda Vad = 4 + 2,92 = + 6,92 kN // Vbe = + 6,92 - 3,75 = + 3,17 kN // Vbd = + 3,17 - 1,0 = + 2,17 kN Vce = + 2,17 - 1 - 3 = - 1,83 kN // Vcd = - 1,83 kN // Vde = - 1,83 - 3 = - 4,83 kN Obs: análise p/direita: por exemplo: Vde = - Vd = - 4,83 kN Traçando o diagrama de cortante: marcar os pontos e ligar os pontos dos trechos que não estão sob carga distribuída triangular ou trapezoidal, os pontos dos trechos com carga distribuída triangular ou trapezoidal são obtidos pelas equações conforme apresentado a seguir; 4 - calcular o momento fletor: LEMBRETE: t. f. i. M + (POSITIVO) Análise p/esquerda t. f. s. M - (NEGATIVO) Mad = + 2,25 kN.m = 2,25 kN.m (t.f.i) Mbe = Mbd = Mb Mb = + 2,25 + 4 . 1,5 + Va . 1,5 - R1 . 0,75 = + 9,82 kN.m = 9,82 kN.m (t.f.i) Mce = + 2,25 + 4 . 3,5 + Va . 3,5 - R1 . 2,75 - F1y . 2,0 - R2 . 1,33 - R3 . 1,0 = + 9,83 kN.m = 9,83 kN.m (t.f.i) Mcd = + 9,83 + 4,0 = 13,83 kN.m = 13,83 kN.m (t.f.i) Mde = - 1,5 kN.m = 1,5 kN.m (t.f.s) Traçando o diagrama de momento: marcar os pontos e ligar os pontos com uma linha contínua, os trechos com qualquer tipo de carga distribuída devem ser ligados com linha tracejada. 4 kN.m 4,0 m 2,0 m 1,5 m a b d Vd = 4,83 kN Hd = 0 Va = 2,92 kN 2,25 kN.m 1,5 kN.m c 1,0 kN R1 = 3,75 kN R3 = 3 kN R4 = 3 kN 4 kN 0,75 0,67 1,0 1,33 R2 = 1 kN Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 37 Valores marcados no diagrama, sempre a partir do eixo da viga; Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 38 Valores marcados no diagrama, sempre a partir da linha tracejada: Carga distribuída para baixo marcar para baixo da linha tracejada; Carga distribuída para cima marcar para cima da linha tracejada; Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 39 2.1 - Carga distribuída triangular: Dedução das equações utilizadas para traçar os diagramas com boa precisão. Equação do cortante numa seção genérica X: X X (sempre a partir do vértice do triângulo) x/3 x Vx = Va – R = Va – q’ . x2 2L Onde: Va = q’ . L 6 Esta equação é válida para a carga triangular inserida no início da viga. Esta equação pode ser escrita de uma forma geral de modo a atender os casos de carga triangular inserida em qualquer lugar sobre a viga, sendo esta forma geraldada por: Vx = Vsd – q’ . x2 2L Vx = Vse + q’ . x2 2L Para uma boa precisão do diagrama neste trecho calcular para 3 pontos no mínimo. SUGESTÃO DE PONTOS: X = 1/4 L; X = 2/4 L; X = 3/4 L; a b q' L Va = q’. L/6 Vb = q’.L/3 Ha =0 R = q’. L/2 a b q L Va = q’. L/6 Vb = q.L/2 Ha =0 R = qx . (x/2) = q’ . x/L . (x/2) = q’ . x2/2L X X L/3 qx = ? qx = ? utilizando a proporção de triângulos: q’/ L = qx/ x qx = q’ . x / L q_x = ? q x L q' S x L S x L R = qx . (x/2) q' Lembrete: V + (HORÁRIO) - (ANTI-HORÁRIO) Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 40 Equação do Momento fletor numa seção genérica X: X ( X SEMPRE A PARTIR DO VÉRTICE) x/3 x Vx = Va – R = Mx = Va . x – R . x/3 Onde: Va = q’ . L/6 R = q’ . x2/2L Então: Mx = (q’ . L/6) . x – (q’ . x2/2L) . (x/3) Mx = q’ . x . L – q’ . x3 6 6L O diagrama de momento fletor no trecho sob a carga distribuída triangular é traçado pendurando na vertical a partir da linha auxiliar tracejada que une o momento no início ao momento no final da carga distribuída triangular os valores obtidos com a equação do momento Mx. x x L L 1/4L 2/4L 3/4L 3/4L 2/4L 1/4L DM Para uma boa precisão do diagrama neste trecho calcular para 3 pontos no mínimo. SUGESTÃO DE PONTOS: X = 1/4 L; X = 2/4 L; X = 3/4 L; q' a b q' L Va = q’ . L/6 Vb = q’ . L/3 Ha =0 R = q’ . L/2 a b q L Va = q’ . L/6 Vb = q.L/2 Ha =0 X X L/3 qx = q’ . x / L R = qx . (x/2) = q . x/L . (x/2) = q’.x2/2L q' Mx Mx Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 41 2.2 - Carga distribuída trapezoidal: Dedução das equações utilizadas para traçar os diagramas com boa precisão. Equação do cortante numa seção genérica X válida para a carga trapezoidal inserida em qualquer lugar sobre a viga, sendo esta dada por: = + Vx = Vsd – q’ . x2 – q . x 2L = + Vx = Vse + q’ . x2 + q . x 2L Para uma boa precisão do diagrama neste trecho calcular para 3 pontos no mínimo. SUGESTÃO DE PONTOS: X = 1/4 L; X = 2/4 L; X = 3/4 L; S x L Q q Q q q’= Q - q q S x L q’= Q - q q q Q Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 42 Equação do Momento fletor numa seção genérica X válida para a carga trapezoidal inserida em qualquer lugar sobre a viga é definida por: Carga distribuída retangular: Mx = q . L . x – q . x2 conforme apresentado no item 1.6 2 2 Carga distribuída triangular: Mx = q’ . x . L – q’ . x3 conforme apresentado no item 2.1 6 6L Carga distribuída trapezoidal princípio da superposição de efeitos: Mx = q . L . x – q . x2 + q’ . x . L – q’ . x3 2 2 6 6L Válida para as duas posições da carga trapezoidal, porém considerando sempre x a partir altura menor do trapézio: ou O diagrama de momento fletor no trecho sob a carga distribuída trapezoidal é traçado pendurando na vertical a partir da linha auxiliar tracejada que une o momento no início ao momento no final da carga distribuída trapezoidal os valores obtidos com a equação do momento Mx S x L q Q S x L q Q Curso: Engenharia Civil; Prof: Marcos Vinicios Disciplina: Análise Estrutural 1_revisão 01 43 TRABALHO_VALOR 1,0 Nome:________________________________________________________________ Número da Matrícula:____________________________ Determine as reações de apoio e os diagramas de esforços solicitantes; OBS: leia os Avisos apresentados na página 33 desta nota de aula; i – último número da matrícula; j – penúltimo número da matrícula; Exemplos: i = 3; j = 6; 3,i kN/m = 3,3 kN/m; 4,j kN = 4,6 kN a) b) c) d) Dica: utilize uma escala de modo que o comprimento da viga utilize boa parte da largura da folha para que os diagramas não fiquem embolados, ou seja, conforme o apresentado no exemplo 3 2,i kN 3,j kN.m 1 kN/m 3,0 m 2,0 m 1,0 m 3,j kN/m 2 kN/m 4,i kN/m 1,6 m 1,5 m 2,0 m 5,i kN.m