Exercícios Resolvidos de Usando o método de williot para temperatura

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Enunciado

Sabendo que a estrutura abaixo possui uma temperatura no seu centro de gravidade constante ( ∆ t = 0 ), Determine o Williot completo da mesma em função dos dados dado na figura. Use como coeficiente de dilatação térmico α os comprimentos dados abaixo e para a temperatura do centro de gravidade use T g . Determine também os deslocamentos e os pontos em que agem.

Passo 1

Para fazermos o williot, sabemos que não precisamos determinar hiperestáticos internos ou externos, mas apenas seguir o nosso passo a passo.

Primeiro precisamos determinar os nossos indeslocáveis.

Isso é bem simples, sabemos que no nosso caso os três indeslocáveis, que vão se unir a nossa origem são os pontos A, E e D, dessa maneira teremos que:

Passo 2

Em seguida devemos determinar o ponto que tenha em comum os pontos já determinados, que no nosso caso é o ponto C, que tem em comum os pontos E e D.

Sabemos que o williot de temperatura possui uma diferença. Primeiro determinamos os pontos que representam os números das barras que chegam em C, e só depois descobrimos de fato o ponto C.

Para determinar esses pontos que representam as barras, devemos traçar na direção de cada barra os deslocamentos que essas barras têm quando são esquentadas, que é dado pela equação ∆ 1 = α T g l 1 e ∆ 2 = α T g l 2 . Fazendo isso teremos que:

Ou seja, determinamos primeiro os pontos que representam as nossas barras, a partir deles que vamos representar o nosso ponto C.

Tendo os pontos que representam as barras que chegam no ponto C, basta traçarmos perpendiculares as BARRAS, e passarmos elas pelos PONTOS do williot, e assim onde essas retas se encontrarem, será o nosso ponto C. sendo assim teremos que:

Ligando os pontos teremos que:

Passo 3

Em seguida devemos determinar o ponto que tenha em comum os pontos já determinados, que no nosso caso é o ponto B, que tem em comum os pontos A e C.

Sabemos que o williot de temperatura possui uma diferença. Primeiro determinamos os pontos que representam os números das barras que chegam em B, e só depois descobrimos de fato o ponto B.

Para determinar esses pontos que representam as barras, devemos traçar na direção de cada barra os deslocamentos que essas barras têm quando são esquentadas, que é dado pela equação ∆ 3 = α T g l 3 e ∆ 4 = α T g l 4 . Fazendo isso teremos que:

Ou seja, determinamos primeiro os pontos que representam as nossas barras, a partir deles que vamos representar o nosso ponto B.

Tendo os pontos que representam as barras que chegam no ponto B, basta traçarmos perpendiculares as BARRAS, e passarmos elas pelos PONTOS do williot, e assim onde essas retas se encontrarem, será o nosso ponto B. sendo assim teremos que:

Ligando os pontos teremos que:

Passo 4

Para determinar a deformação de cada barra precisamos nomear elas, e em seguida achar no williot o seu número, então vamos fazer isso por partes.

Primeiro sabemos que a ordem de determinação dos pontos foi:

a , d ,   e ,   c ,   b

  • Barra 1
  • Sabendo a ordem podemos definir que o nome da barra 1 é EC. Achando o ponto 1 no nosso williot teremos que.

    E sabemos que a deformação irá partir do ponto que marcamos para o segundo termo do nome da barra, ou seja, se o nome da barra é EC, o segundo termo será o C. Sendo assim teremos que:

    Sabemos que a deformação ocorre também no segundo termo do nome, ou seja, se a barra é EC, aplicaremos a deformação em C, sendo assim teremos que:

  • Barra 2
  • Sabendo a ordem podemos definir que o nome da barra 2 é DC. Achando o ponto 2 no nosso williot teremos que.

    E sabemos que a deformação irá partir do ponto que marcamos para o segundo termo do nome da barra, ou seja, se o nome da barra é DC, o segundo termo será o C. Sendo assim teremos que:

    E aplicamos ele no segundo termo do nome da barra, ou seja, no ponto C da barra DC. Sendo assim teremos que:

  • Barra 3
  • Sabendo a ordem podemos definir que o nome da barra 3 é CB. Achando o ponto 3 no nosso williot teremos que.

    E sabemos que a deformação irá partir do ponto que marcamos para o segundo termo do nome da barra, ou seja, se o nome da barra é CB, o segundo termo será o B. Sendo assim teremos que:

    E aplicamos ele no segundo termo do nome da barra, ou seja, no ponto B da barra CB. Sendo assim teremos que:

  • Barra 4
  • Sabendo a ordem podemos definir que o nome da barra 4 é AB. Achando o ponto 4 no nosso williot teremos que.

    E sabemos que a deformação irá partir do ponto que marcamos para o segundo termo do nome da barra, ou seja, se o nome da barra é AB, o segundo termo será o B. Sendo assim teremos que:

    E aplicamos ele no segundo termo do nome da barra, ou seja, no ponto B da barra AB. Sendo assim teremos que:

    Resposta

    Williot

    Deformações e ponto de aplicação:

  • Barra 1
  • Barra 2
  • Barra 3
  • Barra 4

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)