Esforços internos

Forças internas
Objetivos da aula:
Mostrar como usar o método de seções para determinar as cargas internas em um membro.
Generalizar esse procedimento formulando equações que podem ser representadas de modo que descrevam o cisalhamento e o momento interno ao longo de um membro.

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Forças internas desenvolvidas em membros estruturais
Para projetar um membro estrutural ou mecânico, é preciso conhecer a carga atuando dentro do membro, a fim de garantir que o material possa resistir a essa carga.
As cargas internas podem ser determinadas usando o método das seções. Para ilustrar esse método, considere a viga na figura abaixo. Quais as forças internas que atuam na seção a-a em B?

Ao seccionar a viga em a-a , as cargas internas que atuam em B serão expostas e se tornarão externas no diagrama de corpo livre de cada segmento. slide 2

Forças internas desenvolvidas em membros estruturais
De acordo com a terceira lei de Newton, essas cargas devem atuar em direções opostas em cada segmento, conforme mostra a figura abaixo: Aqui as direções foram escolhidas aleatoriamente. A verdadeira direção deve sair das condições de equilíbrio ΣFx=0 ΣFy=0 e ΣMB=0

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Forças internas desenvolvidas em membros estruturais
Em duas dimensões, mostramos que existem três resultantes de carga internas:

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Forças internas desenvolvidas em membros estruturais
Em 3D as componentes x, y e z dessas cargas aparecem na figura abaixo: slide 5

Convenção de sinais
Os engenheiros geralmente usam uma convenção de sinal para informar as três cargas internas N, V e M.
N positiva se causa tração
V positiva se causa giro no sentido horário
M positiva se causa curvatura para cima

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Procedimentos para análise
Reações de suporte
Antes que o membro seja seccionado, pode ser preciso primeiro determinar suas reações de apoio, de modo que as equações de equilíbrio possam ser usadas para solucionar as cargas internas
somente