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Conceitos Fundamentais 2 6 13 20 Esforços Internos e seus Efeitos Análise de Estruturas Hiperestáticas Cargas Móveis e Linha de Influência Conceitos Fundamentais 1) (ENGENHEIRO CIVIL – CÂMARA MUNICIPAL DE SALVADOR – FGV – 2018) Observe a estrutura hiperestática da figura: O grau hiperestático dessa estrutura é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 6 Resolução: 𝑏𝑣 = 6 (dois engastes) 𝑛º 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑒𝑖𝑠 = 1 𝑐 = 𝑐′ = 3 𝑏𝑒 = 𝑏𝑣 + 3 ∗ 𝑛º 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑒𝑖𝑠 + 2 ∗ (𝑐′ − 1) = 6 + 3 ∗ 1 + 2 ∗ (3 − 1) = 13 𝑏𝑛 = 3 ∗ 𝑐 = 3 ∗ 3 = 9 𝑔ℎ = 𝑏𝑒 − 𝑏𝑛 = 13 − 9 = 4 Resposta: D 2) (ENGENHEIRO CIVIL – MEC – FGV – 2009) Analise a figura a seguir: O grau hiperestático da treliça mostrada na figura é igual a: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 Resolução: 𝑏𝑣 = 3 (um apoio fixo e um apoio móvel) 𝑏𝑠 = 7 𝑛 = 5 𝑏𝑒 = 𝑏𝑣 + 𝑏𝑠 = 3 + 7 = 10 𝑏𝑛 = 2 ∗ 𝑛 = 2 ∗ 5 = 10 𝑔ℎ = 𝑏𝑒 − 𝑏𝑛 = 10 − 10 = 0 Resposta: A 3) (ENGENHEIRO CIVIL – CODEBA – FGV – 2016) Uma viga contínua com dois vãos apresenta um engaste no apoio extremo esquerdo e dois apoios do segundo gênero nos apoios restantes. Sabendo que há uma rótula no meio do vão localizado entre os apoios engaste e do segundo gênero, o grau hiperestático desta viga é igual a:1 a) -1 b) 0 c) 1 d) 2 e) 3 Resolução: É preciso primeiro desenhar a viga proposta para que se possa analisá-la: 𝑏𝑣 = 6 (dois engastes) 𝑛º 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑒𝑖𝑠 = 1 𝑐 = 𝑐′ = 3 𝑏𝑒 = 𝑏𝑣 + 3 ∗ 𝑛º 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑒𝑖𝑠 + 2 ∗ (𝑐′ − 1) 𝑏𝑒 = 6 + 3 ∗ 1 + 2 ∗ (2 − 1) = 11 𝑏𝑛 = 3 ∗ 𝑐 = 3 ∗ 3 = 9 𝑔ℎ = 𝑏𝑒 − 𝑏𝑛 = 11 − 9 = 3 Resposta: E 4) (ENGENHEIRO CIVIL – UPENET/IAUPE – FGV – 2017) As reações de apoio da estrutura, em t, são: a) 𝑉𝐴 = 2, 𝑉𝐵 = 10 e 𝐻𝐴 = 6 b) 𝑉𝐴 = 1, 𝑉𝐵 = 5 e 𝐻𝐴 = 3 c) 𝑉𝐴 = 10, 𝑉𝐵 = 14 e 𝐻𝐴 = 6 d) 𝑉𝐴 = 6, 𝑉𝐵 = 12 e 𝐻𝐴 = 3 e) 𝑉𝐴 = 4, 𝑉𝐵 = 20 e 𝐻𝐴 = 3 Resolução: Inicia-se a resolução com o Diagrama de Corpo Livre (DCL), substituindo as forças distribuídas por concentradas equivalentes. Aplicando as equações de equilíbrio, tem-se que: ∑𝐹𝑥 = 0 → +∶ 𝐻𝐴 − 2 + 8 = 0 𝐻𝐴 = −6, logo o sentido adotado inicialmente para 𝐻𝐴 (→) deve ser trocado para (←) ∑𝑀𝐶 = 0 ↷ +∶ 𝑉𝐴 ∗ 6 + 8 ∗ 2 − 12 ∗ 2 − 2 ∗ 2 = 0 𝑉𝐴 = 2 ∑𝐹𝑦 = 0 ↑ +∶ 𝑉𝐴 − 12 + 𝑉𝐵 = 0 2 − 12 + 𝑉𝐵 = 0 𝑉𝐵 = 10 Escolheu-se fazer primeiro o somatório de momentos em relação a um dos apoios, pois essa equação só teria uma incógnita. Se fosse escolhido fazer o somatório de forças verticais primeiro, o sistema teria duas incógnitas na mesma equação. Resposta: A Esforços Internos e seus Efeitos 5) (ENGENHEIRO CIVIL – POLÍCIA CIVIL DF – IADES – 2016) Considerando o conceito de momento torçor, assinale a alternativa que indica a máxima tensão cisalhante 𝜏𝑚á𝑥 de um eixo de seção circular para que se tenha máximo momento torçor 𝑇 = 100𝑘𝑁. 𝑚 e diâmetro 𝐷 = 200𝑚𝑚 e 𝐺 = 85𝐺𝑃𝑎. f) 53,6 MPa g) 60,1 MPa h) 63,6 MPa i) 70,2 MPa j) 100 MPa Dica do Autor: Quando potências de 10 estão envolvidas na questão, é melhor resolvê-las primeiro para diminuir o número de cálculos. Resolução: Pela fórmula da torção, tem-se: 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 𝑇. 𝑐 𝐽 sendo: 𝑇 = 100𝑘𝑁. 𝑚, 𝑐 = 𝐷/2 = 100𝑚𝑚 = 0,1𝑚 𝐽 = 𝜋. 𝑐4 2 = 𝜋. 0,14 2 Substituindo os valores na fórmula da torção: 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 100 ∗ 0,1 ∗ 2 𝜋 ∗ 0,14 = 102 ∗ 10−1 ∗ 2 10−4 ∗ 𝜋 = 105 ∗ 2 3,14 = 63,6 ∗ 103 𝑘𝑁 𝑚2 = 63,6 𝑀𝑃𝑎 Resposta: C 6) (ENGENHEIRO CIVIL – POLÍCIA CIVIL DF – IADES – 2016) Dizemos que um corpo está em equilíbrio quando: a) Não há forças atuando sobre ele. b) Somente a resultante vetorial das forças sobre o corpo é nula. c) Somente a resultante vetorial do torque sobre o corpo é nula. d) Não há torque sobre o corpo. e) A resultante vetorial de forças e a resultante vetorial do torque sobre o corpo são nulas. Resolução: O Equilíbrio foi definido como o estado em qual um corpo tem seus movimentos de translação e rotação impedidos. Isso acontece quando a resultante vetorial de forças e a resultante vetorial do torque sobre o corpo são nulas, conforme equações de equilíbrio (Σ𝐹𝑥 = 0, Σ𝐹𝑦 = 0 e Σ𝑀 = 0.) Resposta: E 7) (ENGENHEIRO CIVIL – AERONÁUTICA – EAOEAR – 2010) Tem-se a seguinte situação hipotética, duas placas A e B ligadas entre si por um parafuso e sofrendo esforços de afastamento. Qual será a tensão de cisalhamento que sofrerá este parafuso sabendo que o seu diâmetro é de 1,5cm e a força de tração igual a 1500 kgf. Dados 1kN=100kgf a) 26.505 kN.cm² b) 26,51 kN.cm² c) 8,49 kN/cm² d) 84.890 kN/cm² Resolução: Pela fórmula do cisalhamento médio, tem-se: 𝜏 = 𝑉 𝐴 sendo: 𝑉 = 1500𝑘𝑔𝑓 = 15𝑘𝑁 e 𝐴 = 𝜋 ∗ 𝑑4/4 = 𝜋 ∗ 1,52/4 Substituindo os valores na fórmula do cisalhamento médio: 𝜏 = 15 𝜋 ∗ 1,52 4 = 4 ∗ 10 ∗ 1,5 𝜋 ∗ 1,52 = 8,49𝑘𝑁/𝑐𝑚² As alternativas a) e b) podem ser eliminadas facilmente pela unidade que apresentam (kN.cm²) por não ser essa uma unidade de tensão. Resposta: c 8) (ENGENHEIRO CIVIL – AERONÁUTICA – EAOEAR – 2010) O que significa tensão de ruptura dividida por um coeficiente de segurança. a) Tensão admissível. b) Tensão de projeto. c) Resistência de cálculo. d) Resistência característica. Resolução: Conforme definição, a tensão de ruptura dividida por um coeficiente de segurança é a tensão admissível. Resposta: A 9) (ENGENHEIRO CIVIL – AERONÁUTICA – EAOEAR – 2013) Para uma peça estrutural em perfil cantoneira, conforme figura, sujeita a uma força compressiva simples no valor de 630kN, é correto afirmar que a tensão normal ao eixo da barra é de: a) 0,7 MPa b) 3,0 MPa c) 6,0 MPa d) 7,0 MPa Resolução: Pela fórmula da tensão normal média, tem-se: 𝜎 = 𝑃/𝐴 sendo: 𝑃 = 630𝑘𝑁 e 𝐴 = 0,4 ∗ 0,1 + 0,1 ∗ (0,6 − 0,1) = 0,09𝑚² Substituindo os valores na fórmula da tensão normal média: 𝜎 = 𝑃 𝐴 = 630 0,09 = 7000 𝑘𝑁 𝑐𝑚2 = 7𝑀𝑃𝑎 Resposta: D 10) (ENGENHEIRO CIVIL – AERONÁUTICA – EAOEAR – 2014) Seja uma barra de alumínio com 80cm de comprimento e seção transversal quadrada de lado 100mm submetida a uma força axial de tração. Sabe-se que o coeficiente de Poisson é de 0,315. Qual o volume final da barra, visto que ela sofre uma variação de comprimento Δ𝐿 de 2mm? a) 1,3 cm³ b) 4,0 mm³ c) 4,2 mm³ d) 8,01 dm³ Resolução: A deformação na direção do comprimento (x) é dada por: 𝜀𝑥 = Δ𝐿 𝐿0 = 2 800 = 2,5 ∗ 10−3 Devido ao coeficiente de Poisson, as deformações nas outras direções são dadas por: 𝜀𝑦 = 𝜀𝑧 = −𝜈 ∗ 𝜀𝑥 = −0,315 ∗ 2,5 ∗ 10 −3 Os comprimentos finais dos lados do corpo são dados em função da deformação em cada direção por: 𝐿𝑥 = 𝐿𝑥0 ∗ (1 + 𝜀𝑥) = 800 ∗ (1 + 2,5 ∗ 10 −3) = 802𝑚𝑚 𝐿𝑦 = 𝐿𝑧 = 𝐿𝑦0=𝑧0 ∗ (1 + 𝜀𝑥) = 100 ∗ (1 − 0,315 ∗ 2,5 ∗ 10 −3) = 99,9𝑚𝑚 O volume final é dado pela multiplicação dos lados através de: 𝑉 = 𝐿𝑥 ∗ 𝐿𝑦 ∗ 𝐿𝑧 𝑉 = 802 ∗ 99,9 ∗ 99,9 = 8007,3𝑚𝑚3 = 8,01𝑑𝑚³ Essa questão poderia ter sido resolvida de maneira mais fácil analisando a ordem de grandeza, uma vez que o volume inicial é dado por: 𝑉0 = 800 ∗ 100 ∗ 100 = 8000𝑚𝑚 3 = 8𝑑𝑚³ Devido ao pequeno valor da deformação axial 2,5 ∗ 10−3, a deformação final não deve ser muito maior na ordem de grandeza, ou seja, em potências de 10, do que o calculado, elimina-se então a letra a). Como se trata de uma força de tração, não se espera que o corpo tenha o seu volume diminuído, elimina-se assim as letras b) e c). Resposta: D 11) (ENGENHEIRO CIVIL – PR-4 UFRJ – UFRJ – 2018) Uma viga engastada, com seção transversal retangular, está submetida a uma força P, conforme ilustrado no esquema a seguir. Sabendo que o material em questão possui tensão admissível à tração de 10kPa e tensão admissível à compressão de 50kPa, o maior valor possível da força P é: a) 1N b) 100N c) 10N d) 5N e) 2N Resolução: Para essa viga o máximo momento acontece no apoio e provoca tração na parte superior e compressão na parte inferior. Sendo assim, considerando um material elástico, a tensão atuando em ambas as bordas mais extremas na viga é igual em módulo. Por isso, considera-se a menor tensão admissível de 10kPa à tração. O momento no apoio é dado por: 𝑀 = 𝑃 ∗ 𝑑 = 𝑃 ∗ 1 = 𝑃 (𝑁. 𝑚) Como o corpo não está submetido a esforço normal, considera-se apenas a tensão normal máxima provocada pelo momento, em módulo é dada por: 𝜎 = 𝑀 ∗ ℎ/2 𝐼 sendo: 𝐼 = 𝑏. ℎ2 12 Substituindo na equação da tensão: 𝜎 = 𝑀 ∗ ℎ/2 𝐼 = 𝑀 ∗ ℎ/2 𝑏 ∗ ℎ3/12 = 6 ∗ 𝑀 𝑏 ∗ ℎ2 = 6 ∗ 𝑃 0,06 ∗ 0,12 = 10.000 ∗ 𝑃 Igualando a tensão solicitante à tensão admissível, tem-se: 10.000 ∗ 𝑃 = 10𝑘𝑃𝑎 = 10 ∗ 103 𝑁/𝑚² 10.000 ∗ 𝑃 = 10.000 𝑃 = 1 Resposta: A 12) (ENGENHEIRO CIVIL – POLÍCIA CIENTÍFICA/PE – CESPE – 2016) A figura apresenta um diagrama tensão x deformação de um material utilizado na construção civil. Assinale a opção que representa o intervalo identificado pela letra B na figura abaixo: a) Estricção b) Ruptura c) Regime plástico d) Encruamento e) Regime elástico Resolução: Pela discussão sobre o diagrama tensão deformação para materiais elasto-plásticos neste capítulo, fica claro que o trecho B representa o regime plástico onde existe um acréscimo de deformação que não é acompanhado por um acréscimo de tensão. Resposta: C 13) (ENGENHEIRO CIVIL – SAAE-SP – VUNESP – 2014) Uma viga, com seção transversal retangular de altura h=60cm, apresenta uma força cortante máxima no valor de 𝑉𝑚á𝑥 = 200𝑘𝑁. Sabendo que a tensão admissível de cisalhamento do material é de 𝜏𝑎𝑑𝑚 = 1𝑘𝑁/𝑐𝑚², pode-se afirmar que o valor da largura da seção transversal dessa viga é de: a) 2cm b) 3cm c) 5cm d) 6cm e) 7cm Resolução: A tensão de cisalhamento máxima nesse caso é dada por: 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 1,5 ∗ 𝑉 𝐴 = 1,5 ∗ 200 0,6 ∗ 𝑏 𝑘𝑁/𝑚² Igualando a tensão solicitante com a tensão admissível, tem-se: 1,5 ∗ 200 0,6 ∗ 𝑏 = 1𝑘𝑁/𝑐𝑚² = 104𝑘𝑁/𝑚² 𝑏 = 1,5 ∗ 200 104 ∗ 0,6 = 0,05𝑚 = 5𝑐𝑚 Resposta: C 14) (ENGENHEIRO CIVIL – CÂMARA DE SALVADOR-BA – FGV – 2018) Observe a viga de seção transversal “T” que está submetida a esforço cortante. A distância x, em cm, a partir do bordo inferior da nervura (alma), onde ocorre a tensão máxima cisalhante, é: a) 0 b) 26,26 c) 52,52 d) 60,26 e) 78,52 Resolução: A tensão de cisalhamento máxima ocorre na superfície neutra correspondente ao centro de gravidade da seção, calcula-se então x considerando dois retângulos: - um superior de área 120 ∗ 12, cuja altura do ponto médio em relação ao referencial de x é 80 − 10/2 = 75. - um inferior de área 10 ∗ 70, cuja altura do ponto médio em relação ao referencial de x é 70/2 = 35. Assim, x é calculado como a média ponderada desses retângulos através de: 𝑥 = 120 ∗ 12 ∗ 75 + 10 ∗ 70 ∗ 35 120 ∗ 12 + 10 ∗ 70 = 60,26 Resposta: D Análise de Estruturas Hiperestática 15) (ENGENHEIRO CIVIL – FCC – DPE/RR – 2015) Considere a viga hiperestática da figura submetida a uma carga uniformemente distribuída de 𝑞 = 2𝐾𝑛/𝑚 ao longo de todo o seu comprimento. A reação no apoio B é, em kN, f) 14 g) 10 h) 12 i) 8 j) 6 Resolução: Para a viga analisada, considera-se o seguinte esquema de resolução: Como existe uma descontinuidade de carregamentos no problema 1, causado pela carga concentrada, os momentos foram calculados separadamente para os trechos A-B e C-B para ambos problemas, para facilitar a integração. Esses momentos são dados em função das coordenadas 𝑥1 e 𝑥2 indicadas no sistema principal. Para o problema 0, tem-se a equação de momentos de A-B em função de 𝑥1 e a equação de momentos C-B em função de 𝑥2: 𝑀𝐴𝐵0 = 8𝑥1 − 2 𝑥1 2 2 𝑀𝐶𝐵0 = 8𝑥2 − 2 𝑥2 2 2 Já para o problema 1, as respectivas equações são dadas por: 𝑀𝐴𝐵1 = −0,5𝑥1 𝑀𝐶𝐵1 = −0,5𝑥2 Pela compatibilidade de deslocamentos, tem-se: 𝛿1𝑟 = 𝛿10 + 𝛿11 ∗ 𝑋1 = 0 Como EI é constante, também é válida: 𝐸𝐼𝛿10 + 𝐸𝐼𝛿11 ∗ 𝑋1 = 0 Calcula-se então: 𝐸𝐼𝛿10 = ∫ 𝑀1 ∗ 𝑀0 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ (−0,5𝑥1) ∗ (8𝑥1 − 2 𝑥1 2 2 ) ∗ 𝑑𝑥1 4 0 + ∫ (−0,5𝑥2) ∗ (8𝑥2 − 2 𝑥2 2 2 ) ∗ 𝑑𝑥2 4 0 = 2 ∗ ∫ (−0,5𝑥2) ∗ (8𝑥2 − 2 𝑥2 2 2 ) ∗ 𝑑𝑥2 4 0 𝐸𝐼𝛿10 = −320/3 𝐸𝐼𝛿11 = ∫ 𝑀1 ∗ 𝑀1 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ (−0,5𝑥1) 2 ∗ 𝑑𝑥1 4 0 + ∫ (−0,5𝑥2) 2 ∗ 𝑑𝑥2 4 0 = 2 ∗ ∫ (−0,5𝑥2) 2 ∗ 𝑑𝑥2 4 0 𝐸𝐼𝛿11 = 32/3 Calcula-se pela EQ.1: 𝐸𝐼𝛿10 + 𝐸𝐼𝛿11 ∗ 𝑋1 = 0 320/3 − 32/3 ∗ 𝑋1 = 0 𝑋1 = 10 Nesse caso, como a questão solicitava a reação no apoio B, o sistema principal mais indicado é o adotado em que já se obteve o valor da reação diretamente da resolução do sistema hiperestático. Poderia ter sido adotada, alternativamente, em questões que solicitem o momento no apoio B, a incógnita 𝑋1 como sendo dois momentos opostos aplicados no ponto B que seria rotulado. Resposta: B 16) (ENGENHEIRO CIVIL – VUNESP – PREFEITURA DE SÃO JOSÉ DOS CAMPOS/SP – 2015) No projeto de uma ponte rodoviária, há uma viga de comprimento 4 metros com uma extremidade engastada, outra extremidade simplesmente apoiada e produto de rigidez EI constante. Se o carregamento nessa viga pode ser resumido por uma carga uniformemente distribuída de 50kN/m, então o valor máximo do momento fletor que traciona as fibras inferiores é, em kNm, k) 56,25 l) 62,50 m) 66,70 n) 80,25 o) 90,75 Resolução: Para a viga analisada, considera-se o seguinte esquema de resolução: Para o problema 0, tem-se a equação de momentos em função de 𝑥 (conforme sistema principal) dada por: 𝑀0 = − 50𝑥2 2 Já para o problema 1, a respectiva equação é dada por: 𝑀1 = 𝑥 Pela compatibilidade de deslocamentos, tem-se: 𝛿1𝑟 = 𝛿10 + 𝛿11 ∗ 𝑋1 = 0 Como EI é constante, também é válida: 𝐸𝐼𝛿10 + 𝐸𝐼𝛿11 ∗ 𝑋1 = 0 Calcula-se então: 𝐸𝐼𝛿10 = ∫ 𝑀1 ∗ 𝑀0 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ 𝑥 ∗ (− 50𝑥2 2 ) ∗ 𝑑𝑥 4 0 𝐸𝐼𝛿10 = −1600 𝐸𝐼𝛿11 = ∫ 𝑀1 ∗ 𝑀1 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ 𝑥2 ∗ 𝑑𝑥 4 0 𝐸𝐼𝛿10 = 64/3 Calcula-se pela EQ.1: 𝐸𝐼𝛿10 + 𝐸𝐼𝛿11 ∗ 𝑋1 = 0 1600 − 64/3 ∗ 𝑋1 = 0 𝑋1 = 75 Considerando o referencial x, a equação de momentos da viga é dada por: 𝑀 = 75𝑥 − 50𝑥2/2 Essa equação é máxima quando a sua derivada for nula, ou seja: 𝑀′ = 75 − 50𝑥 = 0 → 𝑥 = 1,5 O momento máximo é dado por: 𝑀𝑚𝑎𝑥 = 75 ∗ 1,5 − 50 ∗ 1,5 2/2 = 56,25 Resposta: A 17) (ENGENHEIRO CIVIL – FGV – DPE/MT – 2015) Uma viga biengastada de 5 m de vão suporta uma carga concentrada de 50 kN, que dista 3 m do apoio engastado à esquerda. Sabendo que a viga se encontra em equilíbrio, o valor da reação vertical no apoio engastado à direita, é: f) 81/5 g) 108/5 h) 135/5 i) 162/5 j) 189/5 Resolução: Para a viga analisada, considera-se o seguinte esquema de resolução: Como existe uma descontinuidade de carregamentos no problema 0, causado pela carga concentrada, os momentos foram calculados separadamente para os trechos C-B e B-A para todos problemas, para facilitar a integração. Esses momentos são dados em função das coordenadas 𝑥1 e 𝑥2 indicadas no sistema principal. Para o problema 0, tem-se a equação de momentos de C-B em função de 𝑥1 e a equação de momentos B-A em função de 𝑥2: 𝑀𝐶𝐵0 = 0 𝑀𝐵𝐴0 = −50𝑥2 Analogamente, tem-se para os outros problemas: 𝑀𝐶𝐵1 = 1 𝑀𝐵𝐴1 = 1 𝑀𝐶𝐵2 = 𝑥1 𝑀𝐵𝐴2 = 2 + 𝑥2 𝑀𝐶𝐵3 = 0 𝑀𝐵𝐴3 = 0 Pela compatibilidade de deslocamentos, tem-se: 𝛿1𝑟 = 𝛿10 + 𝛿11 ∗ 𝑋1 + 𝛿12 ∗ 𝑋2 + 𝛿13 ∗ 𝑋3 = 0 𝐸𝑄. 1 𝛿2𝑟 = 𝛿20 + 𝛿21 ∗ 𝑋1 + 𝛿22 ∗ 𝑋2 + 𝛿23 ∗ 𝑋3 = 0 𝐸𝑄. 2 𝛿1𝑟 = 𝛿30 + 𝛿31 ∗ 𝑋1 + 𝛿32 ∗ 𝑋2 + 𝛿33 ∗ 𝑋3 = 0 𝐸𝑄. 3 Calcula-se então: 𝐸𝐼𝛿10 = ∫ 𝑀1 ∗ 𝑀0 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ (1) ∗ (0) ∗ 𝑑𝑥1 2 0 + ∫ (1) ∗ (−50𝑥2) ∗ 𝑑𝑥2 3 0 = −225 𝐸𝐼𝛿20 = ∫ 𝑀2 ∗ 𝑀0 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ (𝑥1) ∗ (0) ∗ 𝑑𝑥1 2 0 + ∫ (2 + 𝑥2) ∗ (−50𝑥2) ∗ 𝑑𝑥2 3 0 = −900 𝐸𝐼𝛿11 = ∫ 𝑀1 ∗ 𝑀1 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ (1)2 ∗ 𝑑𝑥1 2 0 + ∫ (1)2 ∗ 𝑑𝑥2 3 0 = 5 𝐸𝐼𝛿22 = ∫ 𝑀2 ∗ 𝑀2 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ (𝑥1) 2 ∗ 𝑑𝑥1 2 0 + ∫ (2 + 𝑥2) 2 ∗ 𝑑𝑥2 3 0 = 125/3 𝐸𝐼𝛿12 = 𝐸𝐼𝛿21 = ∫ 𝑀1 ∗ 𝑀2 ∗ 𝑑𝑥 𝐿 0 = ∫ (1) ∗ (𝑥1) ∗ 𝑑𝑥1 2 0 + ∫ (1) ∗ (2 + 𝑥2) ∗ 𝑑𝑥2 3 0 = 25/2 𝐸𝐼𝛿30, 𝐸𝐼𝛿31 = 𝐸𝐼𝛿13, 𝐸𝐼𝛿32 = 𝐸𝐼𝛿23, 𝐸𝐼𝛿33 são nulos devido ao momento nulo do problema 3. Substituindo os valores nas Eq. 1, 2 e 3 (eliminando o termo EI por esse ser constante), tem-se: −225 + 5 ∗ 𝑋1 + 25/2 ∗ 𝑋2 + 0 ∗ 𝑋3 = 0 −900 + 25/2 ∗ 𝑋1 + 125/3 ∗ 𝑋2 + 0 ∗ 𝑋3 = 0 0 + 0 ∗ 𝑋1 + 0 ∗ 𝑋2 + 0 ∗ 𝑋3 = 0 O que resulta em: 𝑋1 = −36, 𝑋2 = 32,4 = 162/5 e 𝑋3 = 0. Assim a reação vertical 𝑋2 = 162/5 Resposta: B Cargas móveis e linha de influência 18) (ENGENHEIRO CIVIL– INPI – CESPE – 2013) Linha de influência é a representação gráfica ou analítica do valor do efeito causado por uma carga unitária que percorre a estrutura ortogonalmente ao seu eixo, sobre uma determinada seção transversal dessa estrutura. k) certo l) errado Resolução: Assertiva: CORRETA. Pela própria definição de linha de influência, percebe-se que a resposta está certa. 19) (ENGENHEIRO CIVIL– MEC – FGV – 2009) A expressão que define a linha de influência de momentos fletores em uma seção situada no meio do vão de uma viga bi-apoiada de comprimento L, sendo x a distância ao apoio esquerdo, para x<L/2 é: p) (𝐿 − 𝑥)/2 q) (𝑥 − 𝐿)/2 r) 0,5𝑥𝐿/(𝐿 − 𝑥) s) 𝐿/2 t) 𝑥/2 Resolução: Considerando a dedução apresentada no item 2.2, tem-se que para viga bi-apoiada, o valor do momento para carga localizada à esquerda da sessão (Figura 09) é dada por: 𝑀𝑆 = 𝑧(𝐿 − 𝑥) 𝐿 No caso desse problema, o valor da distância do apoio até a sessão analisada (x) vale L/2 e o valor da distância entre a carga e o apoio recebe a nomenclatura de “x” ao invés de “z” (como utilizado no exemplo do item 2.2). Sendo assim, reescreve-se a equação acima fazendo: 𝑀𝑠 = 𝑥(𝐿 − 0,5 ∗ 𝐿) 𝐿 = 𝑥 2 Resposta: e 20) (ENGENHEIRO CIVIL– DPE-RR – FCC – 2015) Considere a viga de uma ponte submetida à carga móvel representada na figura. O momento fletor máximo no ponto C, obtido pelo método das linhas de influência é, em kNm: k) 540 l) 980 m) 730 n) 600 o) 780 Resolução: Conforme deduzido no item 2.3 (substituindo valores), a linha de influência para momento fletor da estrutura acima é dada por: A situação de carregamentos que provoca o máximo momento na seção é obtida considerando a carga concentrada atuando no ponto anguloso da linha de influência (Teorema Geral), tal que: Assim, o momento fletor máximo atuando no ponto “C”, é dado por: 𝐸𝑆 = ∑𝑃𝑖 ∗ 𝜂𝑗 + 𝑞 ∗ 𝐴 𝑀𝐶 = 20 ∗ 3 + 30 ∗ (16 ∗ 3 2 − 4 ∗ 3 2 ) = 600𝑘𝑁. 𝑚 Resposta: D
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