Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Estática- Ed: 9º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 77
Para a viga e o carreamento mostrados nas figuras, trace os diagramas de esforço cortante e de momento fletor, determine a intensidade e a localizaão do momento fletor máximo.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Desenhe o diagrama de corpo livre do sistema:
Esta carga distribuída gera uma carga pontual fictícia, localizada na metade de seu comprimento total e pode ser calculada por:
Podendo então ser representada assim:
Passo 2
Vamos fazer o somatório dos momentos no ponto :
Fazendo agora o somatório das forças na horizontal, temos:
Passo 3
Agora vamos traçar os diagramas de esforço cortante e de momento fletor.
Para traçar esses diagramas precisamos considerar intervalos, e esses intervalos são tomados de um ponto até outro onde o gráfico tende a mudar, seja por ação de uma força ou de uma reação.
Para , temos:
Sabemos que, entre e a área sob a curva da carga é zero, portanto:
Passo 4
Sabemos que:
Logo:
Agora vamos determinar o ponto, no qual o esforço cortante é zero. Temos:
De posse destes valores, podemos construir o diagrama de esforço cortante, como no ponto no qual existem cargas localizadas e reações, a inclinação do diagrama de força cortante é nula.
Passo 5
A área sobre a curva do diagrama de força cortante, entre dois pontos, é igual à variação do momento fletor entre aqueles dois pontos. Para facilidade, calcula-se a área em cada trecho do diagrama de esforço cortante e anota-se o valor obtido no próprio diagrama.
Para , temos:
Assim, podemos escrever para o trecho
Para o trecho :
Para o trecho :
De posse destes valores, podemos desenhar o diagrama de momento fletor:
Onde de para o gráfico é uma reta e de para é uma parábola.
Passo 6
Dos valores obtidos do gráfico de momento fletor e do esforço cortante, podemos obter:
Momento fletor absoluto máximo:
Esforço cortante absoluto máximo:
Resposta
Momento fletor absoluto máximo:
Esforço cortante absoluto máximo: