Diagramas
Objetivos
No final deste capítulo você deverá ser capaz de:
- Determinar as reações de simplesmente apoiadas, pendendo e vigas cantilever
- Calcular e desenhar a força de cisalhamento e momento fletor diagramas de vigas sujeitas a cargas concentradas, uniforme de cargas distribuídas e combinações dos dois.,
As vigas são elementos estruturais com várias aplicações de engenharia, como telhados, pontes, conjuntos mecânicos, etc. Em geral, um feixe é fino, reto, rígido, Construído a partir de materiais isotrópicos, e o mais importante, submetido a cargas perpendiculares ao seu eixo longitudinal. Se em vez de cargas perpendiculares o mesmo membro estrutural fosse submetido a cargas longitudinais seria chamado coluna ou post. Se o mesmo membro seria submetido a um torque, ele seria chamado e tratado como um eixo., Portanto, ao identificar componentes mecânicos ou estruturais, a consideração do modo de carga é muito importante.
Note que quando se trata de orientação, os feixes podem ser horizontais, verticais ou qualquer inclinação entre eles (como placas submersas analisadas em mecânica de fluidos)… desde que a carga seja perpendicular ao seu eixo principal.,f0c67c”>
feixes Contínuos
- longa vida bridge
- tubo de suporte
Quando resolver reações, os seguintes passos são recomendados:
- Desenhar o feixe diagrama de corpo livre
- Substituir o uniforme de carga distribuída (se houver) com o equivalente a ponto de carregar
- Resolver ΣMA = 0 (soma dos momentos sobre o suporte de Uma)., Isto dar-lhe-á RB (reacção no suporte B).
- resolver ΣMB = 0. Isto vai dar-te RA.
- Usando ar e RB encontrados nas etapas 3 e 4 Verificar se ΣV = 0 (soma de todas as forças verticais) é satisfeita.Note que os passos 4 e 5 podem ser invertidos.
- Para um feixe de cantilever use ΣV = 0 para encontrar a reação vertical na parede e ΣMwall = 0 para encontrar a reação do momento na parede. Não há outra equação para validar os seus resultados.,as forças de cisalhamento são forças internas desenvolvidas no material de um feixe para equilibrar forças aplicadas externamente, a fim de garantir o equilíbrio de todas as partes do feixe.momentos de flexão são momentos internos desenvolvidos no material de um feixe para equilibrar a tendência de forças externas para causar rotação de qualquer parte do feixe.,”
a força transversa em qualquer secção de um feixe pode ser encontrada somando todas as forças verticais para a esquerda ou para a direita da secção em consideração.da mesma forma, o momento fletor em qualquer seção de um feixe pode ser encontrado adicionando os momentos da esquerda ou da direita da seção considerada. O ponto pivot do momento é o local em consideração.por convenção, as forças internas de cisalhamento que actuam para baixo são consideradas positivas. Eles neutralizam forças externas ascendentes., Portanto, ao representar as forças cisalhadoras você pode atraí-las na direção das forças externas. Isto é visualmente mais fácil do que seguir A Convenção de sinais.os momentos no Sentido DOS ponteiros do relógio, convencionalmente, são considerados negativos, enquanto os momentos no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio são considerados positivos. Ao representar a variação do momento Flector, consulte a seguinte tabela mostrando curvas qualitativas do momento Flector dependentes da forma dos gráficos de força cisalhadora.
., 
ao desenhar os diagramas de força de cisalhamento e momento de flexão, enquanto a Convenção de Sinais é importante, a consistência é crucial. Por exemplo, considere um feixe simples carregado com uma carga pontual aplicada em uma carga UD. De partida, os diagramas de suporte A, olhando para a página, irá gerar o seguinte:
Agora, lançar o feixe horizontal de 180º (ou mudar o ponto de observação, olhando para o feixe do lado oposto) e desenhar os diagramas, partindo do mesmo ponto A., Os diagramas aparecerão da seguinte forma:
Note que, embora os diagramas de força de corte parecessem ser imagens espelhadas (viradas horizontalmente), o diagrama de momento de flexão não é afectado. Além disso, o resultado mais importante desta análise, ilustra que a força máxima de cisalhamento e magnitudes do momento Flector serão sempre as mesmas.
diagramas de feixes verificar os pontos
ao desenhar os diagramas de feixes por favor observe o seguinte:
diagramas das forças transversais:
- nas extremidades de um feixe simplesmente suportado a força transversa é zero.,
- Na Parede de um feixe de cantilever a força de cisalhamento é igual à reação vertical na parede. Na extremidade livre do feixe a força de cisalhamento é zero.em qualquer segmento de feixe em que não sejam aplicadas cargas, a força de cisalhamento mantém-se constante (linha horizontal).
- uma carga de ponto ou reação em um diagrama de força cisalhadora gera uma mudança abrupta no grafo, na direção da carga aplicada.uma carga distribuída uniforme que actua sobre um feixe é representada por uma força de cisalhamento em linha recta com um declive negativo ou positivo, igual à carga por unidade de comprimento.,
Diagrama dos momentos de flexão:
- nas extremidades de um feixe simplesmente suportado os momentos de flexão são zero.na parede de um feixe cantilever, o momento Flector é igual à reacção do momento. No final livre, o momento Flector é zero.
- no local onde a força cisalhadora atravessa o eixo zero, o momento Flector correspondente tem um valor máximo.a forma da curva do momento Flector entre dois pontos do feixe é a indicada nas duas tabelas acima.,
- a variação do momento Flector entre dois pontos do feixe é igual à área sob o diagrama da força cisalhadora entre os mesmos dois pontos.
as orientações acima irão ajudá-lo a gerar os diagramas do feixe; eles também servem como uma verificação.
problemas atribuídos
calcular as reacções do feixe e desenhar os diagramas de força transversa e momento Flector para os seguintes feixes.,
ao resolver diagramas de feixes na classe e em casa, poderá verificar as suas respostas usando esta calculadora de feixes Online Livre: Software de Engenharia de nuvens do SkyCiv
Problema 1: indique os valores máximos da força de corte e dos momentos de flexão.
Problema 2: indicar os valores máximos da força de corte e dos momentos de flexão.
Problema 3: um feixe de 24 metros de comprimento é simplesmente suportado a 3 metros de cada extremidade. O feixe transporta uma carga pontual de 18 kN na extremidade esquerda e 22 kN na extremidade direita do feixe. O feixe pesa 400 kg/m., Desenhe os diagramas do feixe e determine a localização no feixe onde o momento Flector é zero.
problema 4: um feixe de varrimento simples de 112 pés de comprimento, o suporte esquerdo por 14 pés. O feixe transporta uma carga concentrada de 90 kips 12 pés da extremidade direita e uma carga distribuída uniforme de 12 kips/pés sobre uma secção de 40 pés a partir da extremidade esquerda. Desenhe os diagramas do feixe e determine a força de corte e o momento de flexão a uma secção a 50 pés da extremidade esquerda.problema 5: sugerir uma melhoria a este capítulo.
