Enunciado

Antes de ser aplicado o carregamento de 29,2 kN/m, havia uma folga δ 0 = 20,3   m m entre a viga W410 X 60 e o apoio em C. Sabendo que E = 200 GPa, determine a reação em cada apoio depois de ser aplicada a força uniformemente distribuída.

Passo 1

Opaa! Fala pessoal, beleza? Bora pra mais um?! Para resolver esse exercício, vamos utilizar o princípio da superposição para encontrar cada uma das inclinações e deflexões e depois somar para encontrar uma expressão para a deflexão total em C, com isso conseguiremos encontrar a reação em C. Depois é só calcular o somatório de momentos e de forças na vertical para encontrar as outras duas reações, então vamos nessa!

Passo 2

Tá legal! Vamos começar esse exercício encontrando o momento de inércia da nossa viga, para isso vamos lá no apêndice C, de onde teremos:

I = 216.10 6   m m 4 = 216 . 10 - 6   m 4

Vamos aproveitar e calcular o valor do termo EI, que também usaremos lá na frente. Então teremos:

E I = 200.10 9 216 . 10 - 6 → E I = 43,2.10 6   N . m 2

Agora nós vamos dividir o carregamento na viga em 2, no primeiro caso consideraremos somente o carregamento distribuído aplicado a viga e depois iremos considerar somente a força de apoio em C. Então para o primeiro caso, temos que a deflexão no ponto C será dada pelo caso 6 do apêndice D, onde temos:

y C 1 = - 5 w L 4 384 E I

Agora, no segundo caso, teremos somente a força de apoio C aplicada no meio da viga, nesse caso, a deflexão máxima será no ponto C e será dada pelo caso 4 do apêndice D, onde teremos:

y C 2 = C y L 3 48 E I

Passo 3

Então, agora sabemos que a deflexão total na viga será igual a folga δ 0 , só que no sentido oposto, ou seja:

y C 1 + y C 2 = - δ 0

Substituindo as expressões que encontramos e lembrando que a deflexão 1 é para baixo e a 2 é para cima, teremos:

- 5 w L 4 384 E I + C y L 3 48 E I = - δ 0

Substituindo os valores conhecidos, teremos:

- 5 29200 7,316 4 384 43,2.10 6 + C y 7,316 3 48 43,2.10 6 = - 0,0203

C y = 26,02   k N

Agora, para encontrar o valor da reação em A, vamos aplicar o somatório de momento em relação ao ponto B, então teremos:

+ ↺ ∑ M B = 0

- A y 7,316 - 26,02 3,658 + 29,2.10 3 7,316 7,316 2 = 0

A y = 106,8   k N

E, por fim, para encontrar a reação no ponto B, vamos aplicar o somatório de forças na direção vertical, de onde teremos:

+ ↑ ∑ F y = 0

106,8 + 26,02 - 29,2 7,316 + B y = 0 → B y = 80,8   k N

Shoow! Terminamos mais um, valeeu!

Resposta

A y = 106,8   k N

B y = 80,8   k N

C y = 26,02   k N

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