27
FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Princípio dos Trabalhos Virtuais

Treliças e Vigas Isostáticas

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 2: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

14.20 /14.22

14.24 /14.26

Resposta: 11,72 mm Resposta: 33,68 x 103 rad 1,93o

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

14.59 /14.60

Resposta: X1,50 mm / Y11,26 mm

Page 3: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

14.65 /14.66

Resposta: C,hor0,234 mm / D,vert1,164 mm

Page 4: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

14.73 (FESP S2/nov2011) Determinar o deslocamento horizontal no ponto (2), utilizando o Princípio dos Trabalhos Virtuais para a

estrutura indicada na Figura 1. Dado: Módulo de Elasticidade do aço E = 205 x106 kN/m2.

Figura 1 (a) Esquema Estrutural: dimensões e propriedades (b) Diagrama de Momentos Fletores (kN.m)

mm064

107213102053

231717131

107213102053

268303682

6666,

,

,,

,

,,

A 6660 mm 2

Y

X

I Y6 4 6,34 10 mm x

100 kN

Y

X

A A

corte AA

A A

B

B

corte BB

I X6 4 213,7 10 mm x

(1)

(2)

(3)

(4)

3 m

4 m

2 m

W 460 52,0x

Resposta: A,vert6,23 mm / B,vert3,79 mm

Resposta: D,hor4,12 mm / E,hor0,89 mm

Page 5: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

14.74 (FESP A3/dez2011) Determine o deslocamento vertical do nó A da estrutura mostrada na Figura 2, utilizando-se o Princípio

dos Trabalhos Virtuais. Dados: módulo de elasticidade longitudinal E205 x106 kN/m2, área da seção transversal

A 400 mm2, esforços normais devidos às cargas reais e, devidos à carga virtual.

Figura 2 Treliça isostática em balanço

i Ni (kN) ni (kN) Li (mm) Ni.ni.Li

1 180,00 2,25 3000,00 1215000

2 50,00 1,25 2500,00 156250

3 60,00 0,00 2000,00 0

4 -180,30 -1,80 3605,55 1170145,6

5 -30,00 -0,75 1500,00 33750

6 -30,00 -0,75 3000,00 67500

S 2642645,611

mm32400205

611,2642645

Page 6: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 7: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Teorema de Castigliano

Treliças e Vigas Isostáticas

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 8: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 9: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Resposta: E,vert2,95 mm / B,vert3,38 mm

14.153 /14.154

Page 10: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 11: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Analogia de Mohr

Vigas Contínuas

Fonte: MARTHA, L. F. C. R. Análise de estruturas: conceitos e métodos básicos. Rio de Janeiro: ELSEVIER, 2010.

Page 12: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Fonte: MARTHA, L. F. C. R. Análise de estruturas: conceitos e métodos básicos. Rio de Janeiro: ELSEVIER, 2010.

EXERCÍCIO 8 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 800 mm.

Resposta: UY,mín = 5,3 mm / RZ,A= 0,0014 rad / RZ,B= 0,0007 rad.

Page 13: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Page 14: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Page 15: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

EXERCÍCIO 9 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 800 mm.

Resposta: UYmín = 4,07 mm / RZA= 0,00097 rad / RZB= 0,00069 rad.

EXERCÍCIO 10 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 800 mm.

Resposta: UYmín = 3,06 mm / RZA= 0,0007 rad / RZB= 0,00062 rad.

Page 16: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

EXERCÍCIO 11 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 800 mm para o primeiro tramo e 200 x 800 mm para

o segundo tramo.

Resposta: UYmín = 4,69 mm / RZA= 0,00126 rad / RZB= 0,00042 rad.

EXERCÍCIO 12 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados recalque do apoio esquerdo 0,04 m, módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 800 mm.

Resposta: UYmín = 40 mm / RZA= 0,003 rad / RZB= 0,0018 rad.

Page 17: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

EXERCÍCIO 13 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados recalque do apoio interno 0,02 m, módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 800 mm.

Resposta: UYmín = 25 mm (8,11m do apoio esquerdo) / RZA= 0,0049 rad / RZB 0,0026 rad.

EXERCÍCIO 14 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados rotação imposta no engaste 0,0001 rad, módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 800 mm.

Resposta: UYmín = 5 mm / RZA= 0,0014 rad / RZB= 0,00074 rad.

Page 18: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

EXERCÍCIO 15 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 400 mm.

Resposta: UYmín = 6,26 mm (3,56m do apoio esquerdo) / RZA= 0,00285 rad / RZB= 0,0009 rad / RZc= 0,00056rad.

Page 19: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

EXERCÍCIO 16 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 400 mm para o primeiro tramo e 200 x 400 mm para

o segundo tramo.

Resposta: UYmín = 6 mm (3,5m do apoio esquerdo)/ RZA= 0,00268 rad / RZB= 0,00057 rad / RZc= 0,00022rad.

EXERCÍCIO 17 Determinar para as vigas contínuas indicadas abaixo os diagramas de estado (MOMENTOS FLETORES e

FORÇAS CORTANTES), as reações de apoio e os deslocamentos (translação e rotação), utilizando a ANALOGIA DE MOHR.

Dados recalque do apoio esquerdo 0,06 m, módulo de elasticidade E=100 GPa e seção transversal retangular 100 x 400 mm.

Resposta: UYmín = 9 mm (2,75m do apoio esquerdo)/ RZA= 0,00188 rad / RZB= 0,00122 rad / RZc= 0,0004 rad.

Page 20: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Teorema de Menabrea

Pórticos Hiperestáticos

EXERCÍCIO 1 Determinar o diagrama de momentos fletores e o diagrama de momentos fletores e o diagrama de momentos

fletores e as reações de apoio da estrutura esquematizada abaixo.

EXERCÍCIO 2 Determinar o diagrama de momentos fletores e o diagrama de momentos fletores e as reações de apoio da estrutura

esquematizada abaixo.

EXERCÍCIO 3 Determinar o diagrama de momentos fletores e o diagrama de momentos fletores e as reações de apoio da estrutura

esquematizada abaixo.

EXERCÍCIO 4 Determinar o diagrama de momentos fletores e o diagrama de momentos fletores e as reações de apoio da estrutura

esquematizada abaixo.

Page 21: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

EXERCÍCIO 5 Determinar o diagrama de momentos fletores e o diagrama de momentos fletores e as reações de apoio da estrutura

esquematizada abaixo.

EXERCÍCIO 6 Determinar o diagrama de momentos fletores e o diagrama de momentos fletores e as reações de apoio da estrutura

esquematizada abaixo.

Page 22: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

APÊNDICES

Tabela 1 Tabela de Propriedades Mecânicas dos Materiais

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 23: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Tabela 2 Tabela de Propriedades Geométricas dos Materiais

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 24: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Tabela 2 Tabela de Propriedades Geométricas dos Materiais (cont...)

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 25: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 26: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Page 27: Princípio dos Trabalhos Virtuais Treliças e Vigas Isostáticas · PDF fileFACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II Princípio dos Trabalhos

FACULDADE DE ENGENHARIA SÃO PAULO - FESP

CE2— ESTABILIDADE DAS CONSTRUÇÕES II

HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 5. ed. São Paulo: PEARSON, 2004.

Respostas: