Enunciado

Para a viga com o carregamento mostrado, determinar: a) máximo tensão normal devido a flexão b) maior tensão de cisalhamento numa seção transversal devido à flexão.

Passo 1

E ai gurizada tudo beleza? Espero que sim!!

Para encontrarmos as reações nos apoios, é necessário verificar o equilíbrio de forças na vertical, para garantir que a viga não vai se mover nem para cima nem para baixo, e o equilíbrio de momentos, para garantir que a viga não irá girar. O diagrama de corpo livre da viga é:

Partiu encontrar as reações, mas antes temos que transformar a carga distributiva em pontual, venha cmg!!!

=   80 K N m × 1,6   m = 128   K N

Partiu encontrar as reações :D

Fazendo o equilíbrio dos momentos no primeiro apoio, encontra-se:

∑ M =   F   × d

∑ M = 0 → R 2 ( x   a p o i o   2 - x   a p o i o   1 ) - W 1 ( x ¯ f o r ç a   1 - x a p o i o   1 ) = 0

Galera um detalhe importante R1+R2= 128   K N ou seja a soma das cargas aplicadas na viga ;)

Em que x¯x¯ representa a posição de aplicação equivalente da carga distribuída, que é o centroide da viga, então vamos calcular assim:

C a r g a   1 ,   r e t a n g u l a r :   x ¯ = x i + x f 2 2 = 1,2 + 2,8 / 2 = 2 m

Substituindo os valores temos:

R 2 4 - 0 = + 128 × 2 - 60 - ( - 12 ) → 4   R 2 = 208   K N

Das duas equações, encontra-se o seguinte sistema:

R 1 + R 2 = 128   K N 4   R 2 = 208   K N

Resolvendo os sistemas achamos nossas reações R1 e R2 ;)

R1=76 KN

R2=52 KN

Agora sim galera, podemos encontrar o esforço cortante, vem comigo :D

Para realizarmos esse diagrama pensem comigo, eu falei para vocês antes que a seta para baixo é negativo certo? Lembrando da esquerda para a direita

Então no 1º quadrante fica temos: R1= 76 KN

2º quadrante: - 80 × 2,8 + 172   = - 52   K N

3º quadrante: R 2 = - 52   K N

Agora vamos calcular comigo o momento, basta multiplicarmos a força pela distância expressa no diagrama, para todos os pontos.3reações = 3 momentos ;)

M =   76   × 1,2 - 60 = 31,2   K N m  

M = - 80 2 × 2,8 2 + 172   × 2,8 - 117,6 = 50,4   K N m

M = 76 × 2,15 - 76   × 0,475 - 60 = 67,3   K N m

Passo 2

  1. Máximo tensão normal
  2. Galera lembrando que para vc encontrar a inércia deste perfil basta verificar o apêndice C do livro ;)

    σ = M m á x × Y I z

    σ = 67,3 × 10 6 × 256 / 2 126,1   × 10 6 = 68,31   M P a

    Passo 3

  3. Maior tensão de cisalhamento

σ = V × Q I z × t

Onde Q encontramos da seguinte maneira:

Q = 255 × 15,6 × 120,2 + 112,4 × 9,4 × 56,2

Q = 537534,272   m m ³

σ = 76000 × 537534,272 126,1   × 10 6 × 9,4 = 34,46   M P a

Resposta

  1. σ = 68,31   M P a
  2. σ = 34,46   M P a
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