exercícios mecânica geral, vigas.

MECÂNICA GERAL - NOTAS DE AULA

3º BIM – AULA18

VIGAS – EFEITOS INTERNOS
Uma viga, devido à natureza principal de seu carregamento (peso próprio), deve resistir aos esforços de flexão e cisalhamento, mas pode também sofrer esforços normais (tração e compressão) e de torção. Esses efeitos representam os componentes vetoriais da resultante de forças e momentos atuando em uma seção transversal da viga. Em três dimensões temos:

Figura 1: HIBBELER – página 250

Flexão
O esforço que causa a flexão é o momento fletor, representado pelo binário 𝑴.

Cisalhamento

O esforço que causa o cisalhamento é a força cortante (ou força cisalhante), representado por 𝑽.

Torção
O esforço que causa a torção é o momento torçor, representado pelo binário
𝑻.

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Para dimensionar e verificar a estabilidade de um elemento estrutural ou mecânico é preciso conhecer a carga interna que atua no elemento e para isso vamos utilizar o método das seções. Para determinar as cargas internas que atuam na seção transversal em B, traçamos nesse ponto uma seção normal ao eixo da viga (𝑎 − 𝑎) e separamos a viga em dois segmentos. As cargas internas que atuam em B serão representadas como cargas externas no diagrama de corpo livre (figura 2) e aplica-se as equações de equilíbrio para a sua determinação.

Figura 2: HIBBELER – página 249

𝑵 𝑩 – força normal (componente da força que atua perpendicularmente à seção transversal); 𝑽 𝑩 – força cortante (componente da força que atua tangencialmente à seção transversal);
𝑴 𝑩 – momento fletor (momento que atua em um plano que contem o eixo longitudinal da barra). Para a maioria das aplicações, as cargas resultantes atuarão no centro geométrico ou centroide da área transversal da seção.

CONVENÇÃO DE SINAL

Figura 3: HIBBELER – página 250

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DIAGRAMAS DE ESFOÇOS INTERNOS
A variação da força cisalhante