Enunciado

Determine as forças nos elementos B C e F G da treliça simétrica carregada. Mostre que esse cálculo pode ser realizado usando uma seção e duas equações, cada uma das quais contendo apenas uma das duas incógnitas. Os resultados são afetados pela indeterminação estáticas dos apoios da base?

Passo 1

Vamos calcular as forças pelo método das seções, partindo a treliça em duas e considerando uma parte dela como se fosse um corpo rígido, e então resolvendo as equações de equilíbrio para esse corpo. Temos interesse nas barras B C , F G , e como queremos que nosso cálculo seja com apenas uma seção, o corte que vamos fazer tem que passar nesses dois elementos. Vamos então fazer uma linha passando por B C , C J , J F e F G :

Pegamos a parte de cima pra evitar as forças desconhecidas na base. A indeterminação estática não afetará nosso cálculo, pois só indetermina a força nas barras A H ,   A B e G H .

Passo 2

Primeiro vamos tentar encontrar B C . Temos outras três forças desconhecidas, mas queremos uma equação que tenha como incógnita só B C . As linhas de força de C J , J F e F G passam por F então se calcularmos o momento em torno de F essas forças não aparecem. Então:

∑ M F = 0 ⇒ - 1200 2 + B C 4 = 0 ⇒ 4   B C = 2400 ⇒ B C = 600   N

Note que essa força está tracionando o elemento.

Passo 3

Agora usamos a mesma estratégia para calcular F G . As linhas de força de B C , C J e F J passam por C , então essas forças não aparecem no cálculo do momento em torno de C :

∑ M C = 0 ⇒ - 1200 2 + F G 4 = 0 ⇒ F G = 600   N

Note que pelo sentido essa força está comprimindo o elemento

Resposta

B C = 600   N   ( T )

F G = 600   N   ( C )

A indeterminação estática não afeta o cálculo, pois só indetermina as forças em A B , A H e G H .

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