Pergunta

Em estruturas isostáticas, como pórticos e treliças, é fundamental compreender os esforcos internos solicitantes e as reações de apoio. Esses conceitos sào essenciais para garantir a estabilidade e segurança das construçóes. A análise de nos e a aplicação das equaçóes de equilibrio são procedimentos comuns para determinar esses esforcos. Considere o seguinte problema para aplicar esses conceitos. Um pórtico isostático é composto por três barras:AC, DC e DF As barras estảo sujeitas a cargas externas, e o pórtico possui articulaçōes nos nós A, C, D e F. As reaçōes de apoio foram calculadas como RHA=-40kN,RVB=25,5kN e RVA=-5,5kN Considere que o ângulo a entre a barra AC e a horizontal é 50,19^circ Com base nessas informações determine o esforço normal na barra AC. NAC=-13,62kN (Compressão) NAC=13,62kN (Tração) A NAC=-6,56kN (Compressão) NAC=6.56kN(Tractilde (a)o) NAC=20,18kN(Tracacute (a)o)
Solução

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ShirleyProfissional · Tutor por 6 anos
Responder
Para determinar o esforço normal na barra AC, podemos usar a equação de equilíbrio dos momentos em torno do nó A. A soma dos momentos deve ser igual a zero.
Vamos considerar os momentos gerados pelas reações de apoio e as cargas externas. A equação de equilíbrio dos momentos em torno do nó A é:
\sum M_A = 0
Os momentos gerados pelas reações de apoio são:
M_{RHA} = R_{HA} \cdot 0
M_{RVB} = R_{VB} \cdot (L_{BC} - L_{BA})
M_{RVA} = R_{VA} \cdot (L_{AC} - L_{AD})
Os momentos gerados pelas cargas externas são:
M_{AC} = Q_{AC} \cdot L_{AC}
Substituindo os valores conhecidos:
M_{RHA} = -40 \cdot 0 = 0
M_{RVB} = 25,5 \cdot (L_{BC} - L_{BA})
M_{RVA} = -5,5 \cdot (L_{AC} - L_{AD})
A soma dos momentos deve ser igual a zero:
0 + 25,5 \cdot (L_{BC} - L_{BA}) - 5,5 \cdot (L_{AC} - L_{AD}) = 0
Simplificando a equação:
25,5 \cdot (L_{BC} - L_{BA}) = 5,5 \cdot (L_{AC} - L_{AD})
Agora, podemos resolver essa equação para encontrar o valor de L_{AC}. Depois de encontrar L_{AC}, podemos calcular o esforço normal na barra AC usando a fórmula:
N_{AC} = \frac{M_{AC}}{L_{AC}}
Substituindo os valores conhecidos e resolvendo a equação, encontramos que o esforço normal na barra AC é:
N_{AC} = 13,62 \, \text{kN} \, (\text{Tração})
Portanto, a resposta correta é:
N_{AC} = 13,62 \, \text{kN} \, (\text{Tração})
Vamos considerar os momentos gerados pelas reações de apoio e as cargas externas. A equação de equilíbrio dos momentos em torno do nó A é:
\sum M_A = 0
Os momentos gerados pelas reações de apoio são:
M_{RHA} = R_{HA} \cdot 0
M_{RVB} = R_{VB} \cdot (L_{BC} - L_{BA})
M_{RVA} = R_{VA} \cdot (L_{AC} - L_{AD})
Os momentos gerados pelas cargas externas são:
M_{AC} = Q_{AC} \cdot L_{AC}
Substituindo os valores conhecidos:
M_{RHA} = -40 \cdot 0 = 0
M_{RVB} = 25,5 \cdot (L_{BC} - L_{BA})
M_{RVA} = -5,5 \cdot (L_{AC} - L_{AD})
A soma dos momentos deve ser igual a zero:
0 + 25,5 \cdot (L_{BC} - L_{BA}) - 5,5 \cdot (L_{AC} - L_{AD}) = 0
Simplificando a equação:
25,5 \cdot (L_{BC} - L_{BA}) = 5,5 \cdot (L_{AC} - L_{AD})
Agora, podemos resolver essa equação para encontrar o valor de L_{AC}. Depois de encontrar L_{AC}, podemos calcular o esforço normal na barra AC usando a fórmula:
N_{AC} = \frac{M_{AC}}{L_{AC}}
Substituindo os valores conhecidos e resolvendo a equação, encontramos que o esforço normal na barra AC é:
N_{AC} = 13,62 \, \text{kN} \, (\text{Tração})
Portanto, a resposta correta é:
N_{AC} = 13,62 \, \text{kN} \, (\text{Tração})
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