Resistência dos Materiais
Neste trabalho vamos estudar a força cortante e o momento fletor em vigas, que são membros estruturais usados na construção civil, e seus respectivos diagramas, os quais constituem meios úteis para se determinar o maior cisalhamento e momento fletor no elemento e especificam onde seus valores máximos ocorrem.
2.1. Diagramas de Força Cortante e Momento Fletor
A partir do conceito de viga, elementos estruturais que suportam esforços causados pela aplicação de cargas ao longo de seu eixo, vamos estudar o diagrama de força cortante e momento fletor.
As cargas aplicadas em uma viga geram a força cortante, que é a força que tende a cisalhar a viga, e momento fletor, que tende a flexionar a viga. Os valores máximos da cortante e do momento fletor são obtidos a partir dos seus respectivos diagramas, que são funções que expressam a variação do cisalhamento e do momento fletor ao longo do eixo da viga, conforme o seu carregamento. Todo esse conhecimento é de suma importância para a elaboração do projeto adequando de uma viga.
Para determinar os diagramas, utilizaremos inicialmente o método das seções. Primeiramente definimos uma convenção de sinais para definir a força cortante interna negativa e positiva e o momento. Mesmo que a escolha da conversão de sinais seja de sua escolha, usaremos a convenção mais usual na engenharia, assim as direções positivas para os carregamentos distribuídos são quando as forças estão atuando de cima para baixo na viga. A força cortante interna provoca rotação no sentido horário e o momento provoca compressão nas fibras superiores. As cargas em sentidos contrárias são adotadas como negativos. Para uma melhor compreensão, vejamos o exemplo.
1º passo: Calcular as reações de apoio. ,
2º passo: Calcular os momentos.
3º passo: Calcular os esforços cortantes.
Assim, obtemos os diagramas.
2.2. Método Gráfico para construir os Diagramas de Força Cortante e Momento Fletor.
O método seguinte nos mostra