Enunciado

Resolva o Problema 7.91 , considerando que o momento fletor que foi encontrado era + 8   k N ⋅ m em D e + 9,2   k N ⋅ m em E .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Para determinar as cargas P e Q primeiramente vamos analizar o segmento D E , onde conhecemos o momento M D e o momento M E .

O diagrama de corpo livre de D E está exposto a seguir:

Sabemos que a carga distribuída gera uma carga concentrada fictícia, localizada na metade do comprimento total e pode ser calculada por:

F R = q ⋅ L

Fazendo o somatório de momento em E , temos:

↶ + ∑ M E = 0

9,2 - 8 + 3,570 1,2 0,6 - V D 1,2 = 0

V D = 3,25   k N

Analisando as forças em y , temos:

↑ + ∑ F y = 0

3,25 - 4,5 - V E = 0

V E = - 1,25   k N

Passo 2

Agora que conhecemos a força cortante em D , podemos calcular a carga P analisando o segmento A D .

Fazendo o somatório de momentos em A , temos:

↶ + ∑ M A = 0

8 - 4,5 0,6 - P 0,6 - 3,25 1,2 = 0

P = 2,33   k N

Desta análise também podemos encontrar a reação vertical em A :

↑ + ∑ F y = 0

A y - 4 , 5 - 2,33 - 3,25 = 0

A y = 10,06   k N

Passo 3

Vamos fazer o mesmo procedimento para encontrar Q , agora analisando o segmento E B :

Fazendo o somatório de momentos em B , temos:

↶ + ∑ M B = 0

1,25 1,2 + 4,5 0,6 + Q 0,6 - 9,2 = 0

Q = 8,33   k N

Desta análise também podemos encontrar a reação vertical em B :

↑ + ∑ F y = 0

B y - 8,33 - 4,5 - 1,25 = 0

B y = 14,08   k N

Passo 4

Como calculamos todas as incógnitas do exercício, podemos representar o diagrama de corpo livre da viga A B por:

Passo 5

Agora vamos ao diagrama de cortante e momento fletor:

A cortante no ponto C é determinada a seguir:

V C - V A = - 2,25

V C = - 2,25 + 10,06

V C = 7,81   k N

Como no ponto C temos a ação da força pontual P , a cortante no ponto C altera, como mostrado a seguir:

V C = 7,81 - 2,33

V C = 5,48   k N

A cortante no ponto F é determinada a seguir:

V F - V C = - 9

V F = - 9 + 5,48

V F = - 3,52   k N

Como no ponto F temos a ação da força pontual Q , a cortante no ponto F altera, como mostrado a seguir:

V F = - 3,52 - 8,33

V F = - 11,85   k N

Agora vamos determinar o ponto G , no qual o a cortante é zero.:

V G - V C = w ⋅ u

0 - 5,48 = - 3,75 u

u = 1,46   m

O desenho do diagrama de esforço cortante é mostrado a seguir:

Passo 6

O diagrama de momento fletor é dado pela área abaixo da curva da cortante, entre dois pontos, é igual à variação do momento fletor entre esses pontos. Para o trecho A C a curva de momento é uma parábola:

M C - M A = 5,36

M C = 5,36   k N ⋅ m

Para o trecho C G o momento fletor é mostrado a seguir:

M G - M C = 4

M G = 4 + 5,36

M D = 9,36   k N ⋅ m

Para o trecho G F o momento fletor é dado por:

M F - M G = - 3 , 52

M F = - 3 , 52 + 9,36

M F = 5 , 84   k N ⋅ m

O desenho do diagrama do momento fletor é mostrado a seguir:

Resposta

a ) Q = 8,33 k N

P = 2,33   k N

b )   E s f o r ç o   C o r t a n t e

M o m e n t o   F l e t o r

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Utilizando o método da seção 7.6, resolva o problema 7.32.
Utilizando o método da seção 7.6, resolva o problema 7.33.
Utilizando o método da seção 7.6, resolva o problema 7.31.
Utilizando o método da seção 7.6, resolva o problema 7.34.
Para o carregamento mostrado, (a) trace os diagramas de esforço cortante e momento fletor e (b) determine os valores absolutos máximos de momento e de cortante.