Enunciado

A viga está sujeira a carga mostrada na figura. Deremine a equação da linha elásticac

Passo 1

Primeiro vamos calular as reações de apoio

Como a viga, os esforços e as reações são simétricos:

R A = R B = 20   k N

Passo 2

Vamos utilizar as equações de descontinuidade e a tabela 12.2 para gerar uma equação para o momento fletor:

M x = - 20 < x - 0 > 1 + 20 < x - 1,5 > 1 + 20 < x - 4,5 > 1 - 20 < x - 6 > 1

Podemos simplificar a expressão ignorando as forças que ficam na extremidade final da viga. Outra simplificação possível é: < x - 0 > n = x n se n > 0

A equação do momento fletor é:

M x = - 20 x + 20 < x - 1,5 > 1 + 20 < x - 4,5 > 1

Passo 3

Vamos integrar uma vez para conseguir a equação da inclinação:

E I ⋅ θ = ∫ M x d x

E I ⋅ θ = ∫ - 20 x + 20 < x - 1,5 > 1 + 20 < x - 4,5 > 1 d x

E I ⋅ θ = - 1 0 x 2 + 1 0 < x - 1,5 > 2 + 1 0 < x - 4,5 > 2 + c 1

Passo 4

Vamos integrar mais uma vez para conseguir a equação da deflexão:

E I ⋅ v = ∫ θ x d x

E I ⋅ v = ∫ - 10 x 2 + 10 < x - 1,5 > 2 + 10 < x - 4,5 > 2 + c 1 d x

E I ⋅ v = - 10 3 x 3 + 10 3 < x - 1,5 > 3 + 10 3 < x - 4,5 > 3 + c 1 x + c 2

Passo 5

Pela tabela 12.1 podemos ver as condições de contorno para o apoio do ponto A:

x A = 1,5   m

v A = 0

Aplicando na equação da deflexão:

E I ⋅ v = - 10 3 1,5 3 + 10 3 < 1,5 - 1,5 > 3 + 10 3 < 1,5 - 4,5 > 3 + c 1 ⋅ 1,5 + c 2

E I ⋅ 0 = - 10 3 1,5 3 + c 1 ⋅ 1.5 + c 2

Chagamos em:

1,5 ⋅ c 1 + c 2 = 11,25

Passo 6

Vamos considerar as condições de contorno do pino em B:

x B = 4,5   m

v B = 0

Aplcando na equação da deflexão:

E I ⋅ 0 = - 10 3 4 , 5 3 + 10 3 < 4 , 5 - 1,5 > 3 + 10 3 < 4 , 5 - 4,5 > 3 + c 1 ⋅ 4 , 5 + c 2

0 = - 10 3 ⋅ 4,5 3 + 10 3 ⋅ 3 3 + c 1 ⋅ 4 , 5 + c 2

4,5 ⋅ c 1 + c 2 = 213,75

Passo 7

Encontramos duas equações para as constantes:

1,5 ⋅ c 1 + c 2 = 11,25

4,5 ⋅ c 1 + c 2 = 213,75

Resolvendo esse sistema:

c 1 = 67,5   k N ⋅ m 2

c 2 = 213,75   k N ⋅ m 3

Passo 8

Aplicando as condições de contorno na equação temos:

E I ⋅ v = - 10 3 x 3 + 10 3 < x - 1,5 > 3 + 10 3 < x - 4,5 > 3 + 67.5 x - 90

Resposta

v = 1 E I - 10 3 x 3 + 10 3 < x - 1,5 > 3 + 10 3 < x - 4,5 > 3 + 67.5 x - 90

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Determine as reações ao momento nos apoios A e B; a seguir, trace os diagramas de força cortante e momento fletor. Resolva expressando o momento interno na viga em termos de S A y e M A . EI é constan
Determine as reações ao momento nos apoios A e B. EI é constante.