Analise a figura a seguir. Considerando a figura acima e o conteúdo estudado sobre reações nos apoios e conexões de uma estrutura bidimensional, pode-se afirmar que as reações nos apoios A e B são:
Questão
Analise a figura a seguir. Considerando a figura acima e o conteúdo estudado sobre reações nos apoios e conexões de uma estrutura bidimensional, pode-se afirmar que as reações nos apoios A e B são:
Figura: barra superior com carga uniformemente distribuída q = 20 kN/m; coluna vertical ligada ao apoio A (base esquerda) com altura indicada em dois trechos: 1 m (parte inferior) e 3 m (parte superior), total 4 m; uma barra inclinada liga a barra superior próxima à sua extremidade direita ao apoio B (base direita); medidas horizontais na base indicadas como 1 m, 4 m e 4 m (da esquerda para a direita).
Alternativas
A) HA = 2; VA = -41,73 kN; VB = 22,35 kN.
B) HA = 0; VA = 101,25 kN; VB = 78,75 kN.
C) HA = 0; VA = 91,53 kN; VB = 82,35 kN.
D) HA = 10; VA = 121,51 kN; VB = 72,75 kN.
E) HA = -6; VA = 19,53 kN; VB = 122,59 kN.
Explicação
Pela figura, o apoio A é um pino (reage em e ) e o apoio B é um rolete (reage apenas em ). A estrutura recebe apenas carregamento vertical (carga distribuída ), logo:
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Equilíbrio em [ \sum F_x = 0 \Rightarrow H_A = 0 ]
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Resultante da carga distribuída A carga distribuída atua ao longo de toda a viga superior. Pelo esquema, o comprimento total da viga é [ L = 1+4+4 = 9,\text{m} ] Então a resultante é [ R = q,L = 20\cdot 9 = 180,\text{kN} ] Ela atua no centro geométrico do trecho carregado, isto é, a do extremo esquerdo da viga. Como o extremo esquerdo da viga está 1 m à esquerda do eixo do apoio A, a linha de ação da resultante fica a: [ x_R = -1 + 4{,}5 = 3{,}5,\text{m} \quad \text{(à direita de A)} ]
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Geometria para momentos A distância horizontal entre os apoios é: [ AB = 4+4 = 8,\text{m} ] (na base, após a marca de 1 m, restam 4 m até o nó onde liga a barra inclinada e mais 4 m até B).
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Equilíbrio de momentos em A (sentido anti-horário positivo) Somente a resultante R\ e a reação geram momento em A: [ \sum M_A = 0 \Rightarrow V_B\cdot 8 - 180\cdot 3{,}5 = 0 ] [ V_B = \frac{180\cdot 3{,}5}{8} = 78{,}75,\text{kN} ]
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Equilíbrio em [ \sum F_y = 0 \Rightarrow V_A + V_B - 180 = 0 ] [ V_A = 180 - 78{,}75 = 101{,}25,\text{kN} ]
Esses valores correspondem à alternativa com , e .
Observação: entre as alternativas dadas, isso é exatamente a letra B. Como a letra C traz outros valores (91,53 e 82,35), ela não satisfaz as equações acima.
Alternativa correta: (B).