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Diagramas de Esforços Internos

DE

SC

Mecânica dos Sólidos I - Segundo Semestre/ 2005
Prof. Eduardo Lenz
Monitor. Marcos Roberto Cardoso
CCT- Centro de Ciências Tecnológicas
Universidade do Estado de Santa Catarina
Joinville, SC, Brasil.

-U

Objetivo: Estudar a transmissão de esforços no interior de corpos. Esta é a primeira etapa para entender como os esforços externos (aplicados por um outro corpo) se distribuem no interior do corpo em estudo.
Tomemos como exemplo a estrutura da figura abaixo:

Le

nz

F

F

Ed

ua rd o

ao aplicarmos um carregamento sobre a estrutura, esta irá se deformar. Isto ocorre pois as diferentes regiões do corpo exercem esforços umas sobre as outras e o corpo assume uma posição de equilíbrio diferente de quando não existiam esforços externos. Imaginando como o esforço externo se distribui, podemos visualizar o processo de transmissão de esforços. Para isto, vamos exagerar um pouco a posição final da estrutura:

1

2

DE

SC

onde podemos visualizar o efeito de um dos esforços que atuam em estruturas: o esforço cortante. Para entender o que é o esforco cortante, podemos estudar o diagrama de corpo livre de um pequeno pedaço da estrutura:

-U

onde podemos verificar que para o pedaço em destaque estar em equilíbrio:
ΣFy = 0 → Vy1 + Vy2 + Esf orcos verticais = 0.

ua rd o

Le

nz

A forca Vy que surge de cada um dos lados do elemento é chamada de esforço cortante, pois tende a cortar o material na direção de Y . O esforço cortantes nada mais é do que a força vertical (no caso na direção de Y ) que o lado (esquerdo ou direito) da estrutura faz sobre o pedaço de material considerado. Portanto, o conhecimento dos esforços cortantes é fundamental para entendermos as solicitações que ocorrem dentro de um corpo.
Exemplo: Um pino cilíndrico segura duas chapas: Ao puxarmos cada uma das chapas em direções opostas, o pino sofrerá um esforço de corte. A figura ilustra o esforço