Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Mecânica dos Materiais- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 93
Uma força uniformemente distribuída de dever ser suportada sobre o vão de mostrado na figura. Sabendo que a tensão normal admissível para o aço utilizado é de , determine o menor comprimento admissível da viga para que o perfil da viga não seja sobrecarregado e o perfil mais econômico que pode ser utilizado para a viga . Despreze o peso de ambas as vigas.
Passo 1
Fala aí, pessoal. Beleza? Bora zerar esse livro.
Primeiro, vamos determinar o menor comprimento da viga de modo que a viga da seção não fique sobrecarregado. Para isso, vamos encontrar no ábaco o valor mínimo admissível do módulo de resistência dpara este perfil:
Assim, temos que a tensão normal admissível causada pelo momento fletor para este perfil vai ser . Logo, o momento máximo em todo o conjunto vai ser:
Passo 2
Em seguida, vamos calcular a reação de apoio através das equações de equilíbrio. Por simetria, temos que:
Portanto:
E também:
Passo 3
E então, vamos determinar a equação para força cortante e momento fletor para o segmento , onde é a distância entre o ponto e o ponto . Temos:
Integrando, obtemos a equação de momento, logo:
No ponto , teremos o momento máximo. Logo:
Logo, a distância vai ser . E assim, a distância será:
Passo 4
Agora, vamos determinar aquelas reações para a viga . Como obtivemos o valor de , temos que:
Com isso, podemos obter as equações de força cortante e momento fletor. Temos:
Integrando, obtemos a equação de momento, logo:
Assim, podemos obter o momento máximo, dado no ponto em que a força cortante é máxima, ou seja, . Portanto:
Temos o momento máximoe o enunciado nos forneceu a tensão normal admissível , basta encontrarmos a outra variável da qual a tensão normal depende. Sabemos que a tensão normal causada pelo momento fletor é dada por:
Onde é o valor mínimo admissível do módulo de resistência da seção da viga. Subsituindo:
Então, vamos até o ábaco para encontrar o valor mínimo admissível do módulo de resistência imediamente maior que que encontramos. Portanto, o perfil escolhido é:
Que possui .
É isso, galera! Bora fazer mais exercícios pra ficar craque.