Preview only show first 10 pages with watermark. For full document please download

Deflexão Em Vigas Estaticamente Indeterminadas, Equações Diferenciais Da Curva De...

Deflexão em vigas estaticamente indeterminadas, Equações diferenciais da curva de deflexão, Mecânica dos materias, Gere, 7ª edição, exercícios resolvidos

   EMBED


Share

Transcript

Resolução de problemas Nelson Poerschke Exemplo 10.1 Uma viga engastada apoiada AB de comprimento L suporta um carregamento uniforme de intensidade q (veja a figura). Analise esta viga resolvendo a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão (a equação do momento fletor). Determine as reações, forças de cisalhamento, momentos fletores, rotações e deflexões da viga. Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 1 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 2 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 3 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 4 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 5 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 6 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 7 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 8 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 9 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 10 Exemplo 10.2 A viga biengastada ACB mostrada na figura suporta um carregamento concentrado P no ponto médio. Analise esta viga resolvendo a equação diferencial de quarta ordem da curva de deflexão (a equação do carregamento). Determine as reações, forças de cisalhamento, momentos fletores, inclinações e deflexões da viga. Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 11 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 12 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 13 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 14 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 15 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 16 Os problemas da seção 10.3 devem ser resolvidos integrando as equações diferenciais da curva de deflexão. Todas as vigas têm rigidez de flexão EI constante. Quando estiver desenhando os diagramas de forças de cisalhamento e momento fletor, tenha certeza de indicar todas as ordenadas críticas, incluindo os valores máximos e mínimos. Problema 10.3-1 Uma viga engastada apoiada AB de comprimento L está carregada por um momento M0 anti-horário atuando no suporte B (veja a figura). Começando com a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão (a equação do momento fletor), obtenha as reações, forças de cisalhamento, momentos fletores, inclinações e deflexões da viga. Construa os diagramas de força de cisalhamento e do momento fletor indicando todas as ordenadas críticas. Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 9 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 17 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 18 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 19 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 20 Problema 10.3-2 Uma viga biengastada AB de comprimento L suporta um carregamento uniforme de intensidade q (veja a figura). Começando com a equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão (a equação do momento fletor), obtenha as reações, forças de cisalhamento, momentos fletores, inclinações e deflexões da viga. Construa os diagramas de força de cisalhamento e momento fletor, indicando todas as ordenadas críticas. Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 21 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 22 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 23 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 24 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 25 Problema 10.3-3 Uma viga engastada AB de comprimento L tem um engastamento em A e um suporte de rolete em B (veja a figura). O suporte em B é movido para baixo uma distância . Usando a equação diferencial de quarta ordem da curva de deflexão (a equação do carregamento), determine as reações da viga e a equação da curva de deflexão. (Observação: Expresse todos os resultados em termos do deslocamento imposto ). Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 26 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 27 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 28 Problema 10.3-4 Uma viga engastada de comprimento L e carregada por uma carga uniforme de intensidade q, tem um apoio fixo em A e um apoio de molas em B com rigidez rotacional kR. Uma rotação em B, , resulta em um momento de reação = × . Encontre a rotação e o deslocamento .na extremidade B. Use uma equação diferencial de segunda ordem da curva de deflexão para determinar os deslocamentos na extremidade B. Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 29 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 30 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 31 Problema 10.3-5 Uma viga engastada apoiada de comprimento L é carregada por uma carga distribuída triangularmente com intensidade máxima em B. Use a equação diferencial de quarta ordem da curva de deflexão para determinar as reações em A e B e também a equação da curva de deflexão. Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 32 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 33 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 34 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 35 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 36 Problema 10.3-9 Uma viga biengastada de comprimento L é carregada por uma carga distribuída triangularmente com intensidade máxima q0 em B. Use a equação diferencial de 4ª ordem da curva de deflexão para determinar as reações em A e B e também a equação da curva de deflexão. Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 37 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 38 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 39 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 40 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 41 Problema 10.3-10 Um momento M0 anti-horário atua no ponto médio de uma viga biengastada ACB de comprimento L (veja a figura). Começando com a equação de segunda ordem da curva de deflexão, determine todas as reações da viga e obtenha a equação da curva de deflexão para a metade esquerda da viga. Em seguida, construa os diagramas de força de cisalhamento e momento fletor, indicando todas as ordenadas críticas. Desenhe, também, a curva de deflexão para a viga inteira, Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 42 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 43 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 44 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 45 Disciplina: Resistência dos Materiais II Mecânica dos Materiais - Gere & Goodno – 7ª Ed - Cap 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 46