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INTRODUÇÃO À ESTRUTURA PROFESSOR MSc. JOSÉ ANTONIO FARIAS COELHO AULA 14 REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Cálculo de reações nos apoios de vigas biapoiadas isostáticas • Para a viga biapoiada estar em equilíbrio estático é condição necessária que ele não se desloque na horizontal (𝛴𝐹𝑥 = 0), não se desloque na vertical (𝛴𝐹𝑦 = 0) e nem gire (𝛴𝑀 = 0); • As vigas biapoiadas isostáticas apresentam um apoio articulado móvel (uma reação vertical) e um apoio articulado fixo (uma reação vertical e uma reação horizontal); • Nas vigas biapoiadas isostáticas podem agir cargas concentradas, cargas distribuídas e momentos concentrados. AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Exemplo 01 𝛴𝐹𝑥 = 0 ∴ 𝐻𝐴 = 0 𝛴𝐹𝑦 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐶 − 60 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐶 = 60𝑘𝑁 𝛴𝑀𝐴 = 0 − 60𝑥2 + 𝑉𝐶𝑥6 = 0 −120 + 𝑉𝐶𝑥6 = 0 ∴ 𝑉𝐶𝑥6 = 120 𝑉𝐶 = 120 6 ∴ 𝑉𝐶 = 20𝑘𝑁 ↑ 𝑉𝐴 + 20 = 60 𝑉𝐴 = 40𝑘𝑁 ↑ AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS 80 kN 50 kN 30 kN Exemplo 02 𝛴𝐹𝑥 = 0 ∴ 𝐻𝐴 = 0 𝛴𝐹𝑦 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐶 − 80 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐶 = 80𝑘𝑁 𝛴𝑀𝐴 = 0 − 80𝑥3 + 𝑉𝐶𝑥8 = 0 −240 + 𝑉𝐶𝑥8 = 0 ∴ 𝑉𝐶𝑥8 = 240 𝑉𝐶 = 240 8 ∴ 𝑉𝐶 = 30𝑘𝑁 ↑ 𝑉𝐴 + 30 = 80 𝑉𝐴 = 50𝑘𝑁 ↑ AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS 80 kN 3 m 5 m 80 kN Exemplo 03 𝛴𝐹𝑥 = 0 ∴ 𝐻𝐴 = 0 𝛴𝐹𝑦 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐷 − 60 − 30 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐷 = 90𝑘𝑁 𝛴𝑀𝐴 = 0 − 60𝑥2 − (30𝑥4) + 𝑉𝐷𝑥6 = 0 −120 − 120 + 𝑉𝐷𝑥6 = 0 ∴ 𝑉𝐷𝑥6 = 240 𝑉𝐷 = 240 6 ∴ 𝑉𝐷 = 40𝑘𝑁 ↑ 𝑉𝐴 + 40 = 90 𝑉𝐴 = 50𝑘𝑁 ↑ AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Exemplo 04 𝛴𝐹𝑥 = 0 ∴ 𝐻𝐴 = 0 𝛴𝐹𝑦 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐷 + 60 − 60 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐷 = 0 𝛴𝑀𝐴 = 0 − 60𝑥2 + (60𝑥4) + 𝑉𝐷𝑥6 = 0 −120 + 240 + 𝑉𝐷𝑥6 = 0 ∴ 𝑉𝐷𝑥6 = −120 𝑉𝐷 = − 120 6 ∴ 𝑉𝐷 = −20 𝑉𝐷 = 20𝑘𝑁 ↓ 𝑉𝐴 − 20 = 0 𝑉𝐴 = 20𝑘𝑁 ↑ AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Exemplo 05 Quando a estrutura está submetida à carga distribuída, é necessário fazer a carga concentrada equivalente e substituir na posição do meio da carga. 𝛴𝐹𝑥 = 0 ∴ 𝐻𝐴 = 0 𝛴𝐹𝑦 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐵 − (1𝑥13) = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐶 = 13𝑘𝑁 𝛴𝑀𝐴 = 0 − 13𝑥6,5 + 𝑉𝐵𝑥13 = 0 −84,5 + 𝑉𝐵𝑥13 = 0 ∴ 𝑉𝐵𝑥13 = 84,5 𝑉𝐵 = 84,5 13 ∴ 𝑉𝐵 = 6,5𝑘𝑁 ↑ 𝑉𝐴 + 6,5 = 13 𝑉𝐴 = 6,5𝑘𝑁 ↑ AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Exemplo 06 𝛴𝐹𝑥 = 0 ∴ 𝐻𝐴 = 0 𝛴𝐹𝑦 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐶 + 60 − (30𝑥4) = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐶 = 60 𝛴𝑀𝐴 = 0 − 120𝑥2 + (60𝑥4) + 𝑉𝐶𝑥6 = 0 −240 + 240 + 𝑉𝐶𝑥6 = 0 ∴ 𝑉𝐶𝑥6 = 0 𝑉𝐶 = 0 𝑉𝐴 + 0 = 60 𝑉𝐴 = 60𝑘𝑁 ↑ AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Exemplo 06 Quando um momento está aplicado diretamente na estrutura, somamos este momento diretamente na equação da somatória dos momentos. 𝛴𝐹𝑥 = 0 ∴ 𝐻𝐴 = 0 𝛴𝐹𝑦 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐷 − 60 = 0 𝑉𝐴 + 𝑉𝐷 = 60𝑘𝑁 𝛴𝑀𝐴 = 0 − 60𝑥2 − 120 + 𝑉𝐷𝑥6 = 0 −120 − 120 + 𝑉𝐷𝑥6 = 0 ∴ 𝑉𝐷𝑥6 = 240 𝑉𝐷 = 240 6 ∴ 𝑉𝐷 = 40𝑘𝑁 ↑ 𝑉𝐴 + 40 = 60 𝑉𝐴 = 20𝑘𝑁 ↑ AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Exercício 01 AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Exercício 02 AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Exercício 03 AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS Material de apoio • HIBBELER C.H. Análise das Estruturas. Editora Pearson. 2013. Páginas 24 a 56; • HIBBELER, C.H. Estática. Editora Pearson. 2011. Páginas 158 a 163; • https://www.youtube.com/watch?v=KNGmC0gUL_w • https://www.youtube.com/watch?v=_8N3XDYvQjk • https://www.youtube.com/watch?v=aeDtSUhPG2o • https://www.youtube.com/watch?v=1kQBnZYtWU8 • https://www.youtube.com/watch?v=NH-9uWkECZ4 AULA 14 - REAÇÕES NOS APOIOS DE VIGAS BIAPOIADAS https://www.youtube.com/watch?v=KNGmC0gUL_w https://www.youtube.com/watch?v=_8N3XDYvQjk https://www.youtube.com/watch?v=aeDtSUhPG2o https://www.youtube.com/watch?v=1kQBnZYtWU8 https://www.youtube.com/watch?v=NH-9uWkECZ4
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