Livro Hibbeler - 7ª ed Resistencia Materiais (Livro)

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23.02.2019 Views

FLEXÃO 183 • Secione a viga perpendicularmente a seu eixo em cada distânc ia x e faça o diagrama de corpo livre de um dos segmentos. Não esqueça que as ações de V e M devem ser mostradas no sentido positivo, de acordo com a convenção de sinal dada na Figura 6.3. • o cisalhamento é obtido pela soma das forças perpendiculares ao eixo da viga. • o momento é obtido pela soma dos momentos em torno da extremidade secionada do segmento. Diagramas de força cortante e momento fletor • Construa o diagrama de força cortante (V versus x) e o diagrama de momento fletor (M versus x). Se os valores nu méricos das funções que descrevem VeM forem positivos, serão marcados acima do eixo x, ao passo que valores negativos serão marcados abaixo do eixo. • Em geral, é conveniente mostrar os diagramas de força cortante e momento fletor diretamente abaixo do diagrama de corpo livre da viga. Represente graficamente os diagramas de força cortante e momento fietor para a viga mostrada na Figura 6.4a. SOLUÇÃO Reações nos apoios. As reações nos apoios foram deter­ funções de c::isalhamento e momento fletor. A viga foi secionada a uma distância arbitrária x do apoio A, estendendo-se pelo interior da região AB; o diagrama de corpo livre do segmento esquerdo é mostrado na Figura 6.4b. As ações das incógnitas V e M são indicadas no sentido positivo na face direita do segmento de acordo com a convenção de sinal préestabelecida. A aplicação das equações de equilíbrio produz p +i2:Fy =O; V = - (1) 2 minadas como mostra a Figura 6.4d. 1+ 2:M =O; p M=-x (2) 2 Um diagrama de corpo livre para um segmento esquerdo da viga que se estende até a distância x no interior da região BC é mostrado na Figura 6.4c. Como sempre, as ações de V e M são mostradas no sentido positivo. Por consequência, +i2:F y =o· ' p - -P-V =O 2 p v=-- 2 (3) A p t Bl L L 2 2 (a) p A' :4rr '4---------'---""''-'---J! v \) M p 2 (b) v p p 1-----; z (c) --------- x P ..._ ____ 1+2:1\1 = 0; M+P(x ) - fx =O p M = (L x) (4) 2 O das diagrama equações de 1 e força 3, e o cortante diagrama é uma de momento representação fietor gráfica é uma representação gráfica das equações 2 e 4 (Figura 6.4d). OBSERVAÇÃO: parte, observando-se Essas que equações podem ser verificadas em dV!dx = -w e dM!dx =Vem cada caso. (Essas relações serão desenvolvidas na próxima seção como equações 6.1 e 6.2.) (d) Figura 6.4 Represente graficamente os diagramas de força cortante e momento fletor para a viga mostrada na Figura 6.5a. SOLUÇÃO Reações nos apoios. As reações nos apoios foram determinadas na Figura 6.5d. X

184 RESISTNCIA DOS MATERIAIS Mo A Mo T (a) )M v Diagramas de força cortante e momento fletor. Quan. do as funções acima são representadas em gráfico, os diagramas de força cortante e momento fietor mostrados obtemos na Figura 6.5d. OBSERVAÇÃO: O cisalhamento constante em todo 0 comprimento da viga, isto é, não é afetado pelo conjugado momento M0 uma força cria que um age salto no centro no diagrama da viga. Exatamente de força cortante corno (Exemplo 6.1), um momento conjugado cria um salto no diagrama de momento fietor. (b) \)M Represente graficamente os diagramas de força cortante e momento fietor para a viga mostrada na Figura 6.6a. Mo T (c) v SOLUÇÃO As reações nos apoios foram calculadas na Figura 6.6c. Reações nos apoios. o T M -·1 v MI-.. -+-L-0 ---'-X (d) .. J X --L ----1 (a) Figura 6.5 Funções de cisalhamento e momento fletor. Esse problema é semelhante ao exemplo anterior, no qual duas coordenadas x devem ser usadas para expressar o cisalhamento e o momento em todo o comprimento da viga. Para o segmento no interior da região AB (Figura 6.5b), temos +t2-F y =o· ' 1+2-M = O; Mo V=-y Mo M=--x L Para o segmento no interior da região BC (Figura 6.5c), +f2-F y =O· ' Mo V=-- L w , Lr:fl lll: li !JJ>L v M 1'--- ----- ---_,-X = wL2 w wL 2 1+2-M = O; Mo M= M0 -yx M = Mo( 1 -i) k--;-- 2 ···f_----j M -:-T-8 x (c) Figura 6.6 .. .._

184 RESISTNCIA DOS MATERIAIS<br />

Mo<br />

A<br />

Mo<br />

T<br />

(a)<br />

)M<br />

v<br />

Diagramas de força cortante e momento fletor. Quan.<br />

do as funções acima são representadas em gráfico,<br />

os diagramas de força cortante e momento fietor mostrados<br />

obtemos<br />

na Figura 6.5d.<br />

OBSERVAÇÃO: O cisalhamento constante em todo 0<br />

comprimento da viga, isto é, não é afetado pelo<br />

conjugado<br />

momento<br />

M0<br />

uma força cria<br />

que<br />

um<br />

age<br />

salto<br />

no centro<br />

no diagrama<br />

da viga. Exatamente<br />

de força cortante<br />

corno<br />

(Exemplo 6.1), um momento conjugado cria um salto no<br />

diagrama de momento fietor.<br />

(b)<br />

\)M<br />

Represente graficamente os diagramas de força cortante<br />

e momento fietor para a viga mostrada na Figura 6.6a.<br />

Mo<br />

T<br />

(c)<br />

v<br />

SOLUÇÃO<br />

As reações nos apoios foram calculadas<br />

na Figura 6.6c.<br />

Reações nos apoios.<br />

o<br />

T<br />

M<br />

-·1<br />

v<br />

MI-.. -+-L-0 ---'-X<br />

(d)<br />

.. J X<br />

--L ----1<br />

(a)<br />

Figura 6.5<br />

Funções de cisalhamento e momento fletor. Esse<br />

problema é semelhante ao exemplo anterior, no qual duas<br />

coordenadas x devem ser usadas para expressar o cisalhamento<br />

e o momento em todo o comprimento da viga. Para<br />

o segmento no interior da região AB (Figura 6.5b), temos<br />

+t2-F y =o· '<br />

1+2-M = O;<br />

Mo<br />

V=-y<br />

Mo<br />

M=--x<br />

L<br />

Para o segmento no interior da região BC (Figura 6.5c),<br />

+f2-F<br />

y<br />

=O· '<br />

Mo<br />

V=-- L<br />

w<br />

,<br />

Lr:fl lll: li !JJ>L<br />

v<br />

M<br />

1'---<br />

----- ---_,-X<br />

=<br />

wL2<br />

w<br />

wL<br />

2<br />

1+2-M = O;<br />

Mo<br />

M= M0 -yx<br />

M = Mo( 1 -i)<br />

k--;--<br />

2<br />

···f_----j<br />

M -:-T-8 x<br />

(c)<br />

Figura 6.6<br />

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