Exercícios Resolvidos de Método das forças – Solução dos sistemas de equações e incógnitas
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Determine o valor das reações de cada apoio do sistema hiperestático dado abaixo.
Passo 1
Faaala, galerinha!!! Agora vamos ver como achar as reações de uma viga hiperestática utilizando o método das forças!!!
Para a utilização deste método é muito importante sabermos construir o diagrama de momento fletor e calcular o deslocamento de um ponto numa estrutura isostática.
Então vamos fazer o seguinte:
- Transformar essa estrutura numa estrutura isostática.
- Montar os diagramas de momento fletor.
- Calcular os deslocamentos.
- Achar os hiperestáticos.
- Achar as reações
Passo 2
Para transformar essa estrutura numa estrutura isostática nós vamos retirar o apoio de primeiro gênero e substituí-lo por uma força que é o chamado hiperestático. Vai ficar assim ó
Pessoal, a gente só tem que lembrar de colocar em dois sistemas separados, dessa forma vamos ter.
Onde o deslocamento é dado pelo deslocamento do sistema um em relação ao sistema zero mais o deslocamento do sistema 1 em relação a ele mesmo vezes o hiperestático .
Pessoal, como a viga hiperestática não mexe na realidade podemos afirmar que a combinação desses deslocamentos é nula:
Então realizamos a nossa primeira etapa do processo com sucesso!!!
Passo 3
Agora nós vamos montar os diagramas de momento fletor para cada sistema. Pessoal, não vou perder muito tempo aqui não porque esse não é o foco deste assunto, belezinha? É só importante lembrar que para o cálculo do momento fletor vamos utilizar uma força unitária no lugar de .
Passo 4
Agora vamos combinar esses diagramas de forma a obter os deslocamentos. Quando eu falo combinar a gente tem que se ligar na seguinte expressão e da tabela
Desta forma o deslocamento pode ser calculado como a combinação de uma parábola com o triângulo (pessoal, esse triângulo não tem na tabela mas pode ser obtido pelo trapézio com ). Vale lembrar que eles têm sentidos opostos então colocamos o sinal negativo.
Enquanto vai ser calculado pelo triângulo com ele mesmo:
Passo 5
Com esses dois deslocamentos vamos poder achar o hiperestático :
Passo 6
Agora para achar as reações a gente vai considerar a reação de cada sistema separado:
E vamos achar a reação verdadeira
Passo 7
Para achar as outras reações é só voltar lá no começo e substituir essa reação que acabamos de encontrar e utilizar as equações da estática: