2) Faça os diagramas de esforço cortante e momento fletor das seguintes vigas: a)
Questão
- Faça os diagramas de esforço cortante e momento fletor das seguintes vigas:
a)
Figura de uma viga biapoiada (apoio tipo pino à esquerda em A e apoio tipo rolete à direita) com dois carregamentos concentrados verticais para baixo.
- Cargas: 20 kN aplicada no ponto B e 30 kN aplicada mais à direita.
- Geometria (vão total): 6 m, dividido em três trechos de 2 m.
- Posições ao longo da viga (medidas a partir do apoio esquerdo A):
- A em x = 0 m
- Carga de 20 kN no ponto B em x = 2 m
- Carga de 30 kN em x = 4 m
- Apoio direito em x = 6 m
Representação em texto:
A (pino) ──2 m── B (↓20 kN) ──2 m── (↓30 kN) ──2 m── apoio (rolete)
Resposta
96%Reações de apoio: e .
Diagrama de esforço cortante (kN), com em metros a partir de A:
- :
- Salto em (carga 20 kN):
- :
- Salto em (carga 30 kN):
- :
- Salto em (reação ):
Diagrama de momento fletor (kN·m):
- :
- : n - (máximo)
- :
Explicação
A viga é biapoiada, com cargas concentradas de 20 kN em m e 30 kN em m, e apoios em (A) e (direito, vou chamar de C).
-
Reações de apoio Equilíbrio vertical: Momento em torno de A (sentido anti-horário positivo): Então:
-
Esforço cortante
- Começando à direita de A: kN.
- Em m há uma carga para baixo de 20 kN, então o cortante sofre um salto negativo de 20: kN.
- Em m há uma carga para baixo de 30 kN: novo salto negativo de 30: kN.
- Em m entra a reação (para cima): salto positivo de 26,67 que zera o cortante, como deve ocorrer ao final.
- Momento fletor O momento é a integral do cortante; como entre cargas o cortante é constante, o momento é linear em cada trecho.
- Trecho –: inclinação ; logo e kN·m.
- Trecho –: inclinação ; cresce pouco até kN·m.
- Trecho –: inclinação ; decresce até zerar em (condição de apoio simples): .
- Máximo momento O máximo ocorre onde o cortante muda de sinal. Aqui o cortante é positivo até e negativo após , então o máximo é em :
Se você quiser, eu também posso desenhar os diagramas em formato ASCII (com escala aproximada) para ficar visualmente parecido com o que se entrega na prova.