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

Deflexão Em Vigas Estaticamente Indeterminadas, Método Da Superposição, Mecânica...

Deflexão em vigas estaticamente indeterminadas, Método da superposição, Mecânica dos materias, Gere, 7ª edição, exercícios resolvidos

   EMBED


Share

Transcript

Resolução de problemas Nelson Poerschke Exemplo 10.3 Uma viga contínua de dois vãos ABC suporta um carregamento uniforme de intensidade q, como mostra a figura (a). Cada vão da viga tem um comprimento L. Usando o método da superposição, determine todas as reações para essa 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 47 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 48 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 49 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 50 Exemplo 10.4 Uma viga biengastada AB (veja a figura) está carregada por um carregamento P atuando em um ponto intermediário D. Encontre as forças e momentos reativos nas extremidades da viga usando o método da superposição. Determine, também, a deflexão no ponto D em que o carregamento é aplicado. 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 51 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 52 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 53 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 54 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 55 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 56 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 57 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 58 Exemplo 10.5 Uma viga biengastada AB suporta um carregamento uniforme de intensidade q atuando sobre parte do vão (veja a figura). Determine as reações dessa viga (isto é, encontre os momentos e as forças dos engastamentos). 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 59 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 60 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 61 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 62 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 63 Exemplo 10.6 A viga ABC da figura repousa sobre suportes simples nos pontos A e B e é suportada por um cabo no ponto C. A viga tem um comprimento de 2L e sustenta um carregamento uniforme de intensidade q. Antes da aplicação do carregamento uniforme, não há força no cabo nem há qualquer afrouxamento. Quando o carregamento uniforme é aplicado, a viga deflete para baixo no ponto C e uma força de tração T se desenvolve no cabo. Encontre a intensidade dessa força. 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 64 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 65 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 66 Os problemas da seção 10.4 devem ser resolvidos pelo método da superposição. Todas as vigas têm rigidez de flexão EI constante, a menos que indicado outra maneira. 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 10.4-1 Uma viga engastada apoiada AB de comprimento L suporta um carregamento concentrado P que atua na posição mostrada na figura. Determine as reações RA, RB e MA para esta viga. Desenhe, também, 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 10 - Exemplos e exercícios - resolução Mestre: Professor DSc Leon Tolstoi Salles Ferreira Acadêmico: Nelson Poerschke Página 67 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 68 Problema 10.4-2 Uma viga com um suporte guiado em B é carregada com uma carga distribuída uniformemente de intensidade q. Use o método da superposição para determinar todas as reações. Desenhe, também, os diagramas de força de cisalhamento e de 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 69 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 70 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 71 Problema 10.4-3 Uma viga engastada apoiada de comprimento 2L com apoio em B é carregada por uma carga uniformemente distribuída de intensidade q. Use o método da superposição para determinar todas as reações. Desenhe também os diagramas de força de cisalhamento e de 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 72 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 73 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 74 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 75 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 76 Problema 10.4-4 Duas vigas planas AB e CD, repousando em planos horizontais, se cruzam em ângulos retos e conjuntamente suportam uma carga vertical P em seus pontos médios (veja a figura). Antes que o carregamento P seja aplicado, as vigas apenas se tocam uma na outra. Ambas as vigas são feitas do mesmo material e têm a mesma largura*. As extremidades de ambas as vigas estão simplesmente apoiadas. Os comprimentos das vigas AB e CD são LAB e LCD, respectivamente. Qual deve ser a razão tAB/tCD das espessuras das vigas se todas as quatro reações devem ser as mesmas? * Observação: No livro traduzido para a língua portuguesa, consta mesma espessura. Conferindo na edição americana, verifica-se que as vigas possuem a mesma largura. 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 77 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 78 Problema 10.4-5 Uma viga engastada apoiada, de comprimento 2L, é carregada por uma carga uniformemente distribuída de intensidade q. A viga é apoiada em B por uma mola elástica linear de rigidez k. Use o método da superposição para determinar todas as reações. Desenhe, também, os diagramas de força de cisalhamento e de momentos fletores, indicando todas as ordenadas críticas. Use = . 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 79 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 80 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 81 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 82 Problema 10.4-6 Uma viga engastada apoiada, de comprimento 2L, é carregada por uma carga uniformemente distribuída de intensidade q. A viga é apoiada em B por uma mola rotacional elástica linear de rigidez KR, que fornece um momento reativo MB devido à rotação . Use o método da superposição para determinar todas as reações. Desenhe também os diagramas de força de cisalhamento e de momento fletor, indicando todas as ordenadas criticas. Use = . 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 83 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 84 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 85 Problema 10.4-7 Determine os momentos nos engastamentos (MA e MB) e as forças de cisalhamento (RA e RB) para uma viga de comprimento L suportando um carregamento triangular de intensidade máxima q0 (veja a figura). Desenhe então os diagramas de força de cisalhamento e de 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 86 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 87 Problema 10.4-8 Uma viga contínua ABC com dois vãos diferentes, um de comprimento L e outro de comprimento 2L, suporta um carregamento uniforme de intensidade q (veja a figura). Determine as reações RA, RB e RC para essa viga. Desenhe também os diagramas de força de cisalhamento e de 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 88 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 89 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 90 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 91 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 92