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UNIVERSIDADE DO ALGARVE 
ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA 
Área Departamental de Engenharia Civil 
ANÁLISE DE ESTRUTURAS I 
DIAGRAMAS DE ESFORÇOS 
JOÃO MANUEL CARVALHO ESTÊVÃO 
FARO 
2005/06
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
- 2 - 
1. Conceitos básicos 
Estrutura - Corpo ou conjunto de corpos adequados a resistir a acções. 
Estrutura reticulada - Estrutura constituída por peças lineares. 
Peça linear - Corpo gerado por uma figura plana, de forma e dimensões não 
necessariamente constantes, durante o deslocamento do seu centro de 
gravidade ao longo de uma linha de grande raio de curvatura, à qual a figura se 
mantém perpendicular. O deslocamento é largamente superior às dimensões da 
figura. 
Acção - Causa exterior capaz de produzir ou de alterar o estado de tensão ou de 
deformação de um corpo. 
Deformação - Transformação que se traduz por uma variação da distância entre 
pontos de um corpo. 
2. Ligações 
2.1. Ligações exteriores (apoios) 
Designação 
usual 
Representação 
esquemática 
Reacções 
associadas 
Deslocamentos 
permitidos 
Apoio simples 
Apoio fixo 
Encastramento 
deslizante 
Encastramento Nenhum
Diagramas de esforços 
- 3 - 
2.2. Ligações interiores 
Designação 
usual 
Representação 
esquemática 
Esforços 
transmitidos 
Deslocamentos 
permitidos 
Rótula N e V 
Encastramento 
deslizante 
N e M 
Pistão V e M 
Continuidade N, V e M Nenhum 
3. Equações de equilíbrio estático 
ΣMomentos = 0 (qualquer ponto) 
ΣForças = 0 (resultante nula) 
4. Diagramas de esforços 
Esforço numa secção - Conjunto de forças estaticamente equivalentes às 
acções exercidas por uma parte dum corpo sobre a outra parte, através da 
secção que os separa. 
Esforço axial (N) Esforço transverso (V) Momento flector (M) 
NN 
x 
VV 
x MM 
x 
V = -∫p ×dx M= ∫ V × dx
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
Diagramas de esforços para cargas usuais 
- 4 - 
Tipo de carga 
(p) 
Esforço Transverso 
(V) 
Momento Flector 
(M) 
p = 0 
V = constante 
Linear 
V > 0 
V = 0 
V < 0 
Linear Parábola 
Parábola Eq. do 3º grau 
Parábola Eq. do 3º grau 
Linear Parábola 
Parábola Eq. do 3º grau 
Parábola Eq. do 3º grau 
Casos particulares: 
- O diagrama de esforços transversos apresenta uma descontinuidade quando existe uma força concentrada. 
- O diagrama de esforços transversos tem um extremo quando o carregamento p(x) se anula. 
- O diagrama de momentos flectores tem uma descontinuidade quando existe um momento concentrado. 
- O diagrama de momentos flectores tem um extremo quando o esforço transverso V(x) se anula.
Diagramas de esforços 
Equilíbrio de uma barra uniformemente carregada 
x1 Mmax 
- 5 - 
MA 
VB 
p 
VA 
MB 
A B 
x 
L 
V(x) = VA - p × x 
M M V x 
p x 
(x) = A + A × - 
× 2 
2 
M M L V p L 
L 
B A A MB Σ = 0 ® + × = × × + 
2 
V 
L 
 × 
M M 
p L 
  
A = B - A + 
 
  
1 
2 
2 
FV VA p L VB Σ = 0 ® = × + VB = VA - p ×L 
M = max.® V(x) = 0 = VA - p × x M x 
V 
p 
= max.® = A max 
= = + × - × 
M M( ) M V 
V 
p 
p  
V 
A A 
max max 
  
x A A p 
 
  
2 
2 
max = + 
M M 
V 
2 
A 
2 
A p 
× 
M M V x 
p x 
(x) = A + A × - 
× 
= 
2 
2 
0 
x 
x 
1 
2 
x 
V V p M 
A A A 
p 
1 
2 2 
= 
- + × × 
, 0 £ x1 £ L 
x 
V V p M 
A A A 
p 
2 
2 2 
= 
+ + × × 
, 0 £ x2 £ L 
2 
se V p M x x 
x x 
A A 
1 2 
1 2 
2 
0 
0 
0 
+ × × 
< ® 
= ® = 
> ® ¹ 
sem zeros 
M(x) 
xmax 
x2 
V(x)
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
50 kNm 
40 kN/m 50 kN 
- 6 - 
PROBLEMAS PROPOSTOS 
Considerando as estruturas seguintes, calcule as reacções de apoio e desenhe 
os diagramas de esforços. 
1) 
30 kN/m C 
D 
A B 
20 kN 
2.50 m 2.50 
0.50 
1.50 
2) 
4.00 m 2.00 2.00 
1.00 
3.00 
1.00 1.00 
A 
B C 
D 
E 
F 
20 kN 
60 kN/m 
3) 
A 
10 kNm 
B C D E 
50 kN 
F 
40 kN/m 
3.00 m 1.00 2.00 1.50 1.50
Diagramas de esforços 
- 7 - 
4) 
A 
B 
36 kN/m 
C D 
E 
F 
50 kN 
23 kN 
1.00 1.00 2.00 m 2.00 1.00 1.00 2.00 
1.00 
1.00 
60 kN/m 
G H 
5) 
A 
B 
C 
D 
E 
F 
90 kN 
125 kN 
50 kN/m 
G 
H 
1.00 3.00 m 2.00 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 
1.50 
1.50 
80 kN 
30 kNm 
6) 
B 
A 
C 
D E 
F 
60 kN 
10 kN/m 
70 kN 
G 
1.50 2.00 2.00 1.00 3.00 m 1.50 
2.00 
2.00 
30 kN/m
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
- 8 - 
7) 
A B 
D E 
C 
F 
94 kN 
G 
10 kN/m 
2.00 2.00 2.00 m 2.00 2.00 
1.50 
1.50 
40 kN 
8) 
A 
B 
C 
100 kN 
D E 
F 
140 kN 
G 
23 kN/m 
2.00 1.50 1.50 2.00 m 1.50 1.50 2.00 
2.00 
2.00 
H 
I J 
15 kN/m 
20 kN/m 
35 kN 
30 kN 
50 kNm
Diagramas de esforços 
- 9 - 
9) 
A 
E 
B C D 
5 kN 
48 kN/m 
4.00 m 3.00 
3.00 
3.00 
250 kN 
10) 
E 
C 
D 
A B 
F 
60 kN/m 
4.00 m 
3.00 
2.00 
6 kN/m 
30 kN/m
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
B C D E 
4.00 30 kN/m 
- 10 - 
11) 
A 
F 
63 kN 
50.2 kN/m 
1.50 3.00 4.00 m 1.50 3.00 
12) 
60 kN 
A 
C D 
B 
20 kN/m 
E F 
2.00 4.00 m 3.00 
3.00 
3.00 
14 kN/m 
30 kN/m 
132 kN
Diagramas de esforços 
- 11 - 
13) 
70 kN 
40 kN/m 
A B 
C 
D E F 
50 kN 
1.50 1.50 3.00 m 3.00 
2.00 
2.00 
30 kN/m 
14) 
A 
B 
C 
D 
E 
F 
40 kN 
G 
10 kN/m 
H I 
35 kN 
2.00 m 2.00 2.00 2.00 
1.00 
2.00 
3.00 
40 kN/m
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
- 12 - 
15) 
A 
B 
C 
D 
E 
F 
10 kN 
G 
20 kN/m 
3.00 4.00 m 3.00 2.00 
4.00 
2.00 
30 kN/m 
16) 
A 
B 
G 
C D E 
F 
60 kN 
H I 
J 
100 kN 
2.00 2.00 2.00 3.00 m 
3.00 
4.00 
2.00 
L 
60 kN 
75 kN
Diagramas de esforços 
- 13 - 
17) 
A 
B 
C 
D 
G 
E F 
25 kN/m 
H 
I 
40 kNm 
4.00 m 2.00 2.00 
1.50 
1.50 
1.50 
40 kN/m 
18) 
A 
B 
C 
D 
E 
F 
40 kN 
G 
14 kN/m 
H I 
25 kNm 
2.00 1.50 1.50 4.00 m 
1.00 
2.00 
2.00 
5 kN/m 
20 kN/m 
90 kN
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
C D E 
- 14 - 
19) 
30 kN 63 kN 
A 
B 
C D 
E F 
119 kN 
G 
30 kN/m 
H I 
J 
2.00 4.00 m 2.25 1.75 
3.00 
2.00 
2.00 
10 kN/m 
18 kN/m 
20) 
42 kNm 8 kN/m 
A B 
1.50 m 1.50 1.50 1.50 
2.00 
72 kN/m
Diagramas de esforços 
A VB VB Σ = ⇒ ´ + ´ = + ´ ⇒ = 0 
C D 
- 15 - 
Soluções dos problemas propostos 
1) 
Em primeiro lugar vamos calcular as reacções de apoio, pois só existem três 
ligações ao exterior. 
F R R H HA HA Σ = 0⇒ + 20 = 30 ´ 2⇒ = 40 kN 
30 2 
M R R 
2 
5 50 15 20 4 
2 
. kN 
F R R V VA VB Σ = 0⇒ = = 4 kN 
Reacções de apoio e orientação das barras 
A B 
4 kN 4 kN 
40 kN 
Conhecidas as reacções de apoio podemos desenhar os diagramas de 
esforços. Dado que a estrutura contém uma malha, o conhecimento das 
reacções de apoio não possibilita, com facilidade, o traçado dos diagramas de 
esforços. Desta forma vamos separar a estrutura em quatro corpos (AC, BD, AB 
e CD) e isolar os nós com forças concentradas (nós “A” e “B”), representando 
todas as forças internas e externas (reacções de apoio) em jogo.
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
BD Σ = 0⇒ 2 ´ = 15´ 20⇒ = 15 
- 16 - 
A 
B 
30 kN/m C 
20 kN 
D 
C 
R 
VA 
R 
VB 
50 kNm 
D 
R 
HA 
F 
1 
F 
1 
F 
2 
F 
2 
F 
F 3 
5 
F 
F 6 
4 
F 
7 
F 
8 
F 
9 
M 
1 
M 
1 
M 
2 
A 
A 
F 
9 
F 
10 
F 
10 
F 
11 
F 
11 
F 
12 
F 
12 
M 
2 
F 
5 
F 
3 
F 
4 
F 
6 
B 
B 
Dado que todos os corpos estão em equilíbrio estático, podemos estabelecer 
um conjunto de equações de equilíbrio que nos permitem obter as forças 
internas. 
Σ M CD = 0⇒5´ F = 50⇒ F 
= 10 
D 
1 1 
kN 
Σ CD = 0⇒ = = 10 
F F F V 
2 1 
kN 
Σ BD = 0⇒ = = 10 
F F F V 
3 2 
kN 
Σ AC = 0⇒ = = 10 
F F F V 
4 1 
kN 
nó B Σ = 0⇒ 4 + = 10⇒ = 6 kN 
F F F V 
5 5 
Σ AB = 0⇒ = = 6 
F F F V 
6 5 
kN 
M F F 
B 
7 7 . kN 
Σ CD = 0⇒ = = 15 
F F F H 
8 7 
kN
Diagramas de esforços 
Σ AC = 0⇒15+ = 30 ´ 2⇒ = 45 
AC Σ = ⇒ + ´ = ´ 0 2 15 ⇒ = 
50 
- 17 - 
Σ BD = 0⇒15+ = 20⇒ = 5 
F F F H 
9 9 
kN 
nó B Σ = 0⇒ = = 5 kN 
F F F H 
10 9 
Σ AB = 0⇒ = = 5 
F F F H 
11 10 
kN 
F F F H 
12 12 
kN 
Σ M AB = 0⇒ M = 5´ F 
= 5´ 6 = 30 
A 
1 5 
kNm 
M M M 
A 
30 2 
2 
30 
2 
2 
2 
kNm 
Valores finais: 
A 
B 
C 
30 
20 
D 
C 
4 4 
D 
10 
10 
10 
10 
10 
6 6 
10 
15 15 
5 
30 
30 
30 
30 
A 
A 
5 
5 
5 
5 
5 
45 
45 
6 10 
10 6 
B 
B 
40 
Com os valores das forças internas conhecidos torna-se imediato o traçado dos 
diagramas de esforços.
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
- 18 - 
· Esforços axiais 
AB = - = - = - 10 11 
N F F 
5 kN 
BC = - = - = - 7 8 
N F F 
15 kN 
AC = - = - = - 1 4 
N F F 
10 kN 
BD = = = 2 3 
N F F 
10 kN 
· Esforços transversos 
AB 
= - = AB = - = - 6 5 
V F V F A 
B 
6 kN 
CD 
= = CD = = 1 2 
V F V F C 
D 
10 kN 
AC = = 12 
V F A 
45 kN 
AC = - = - ´ = - 8 
V F C 
45 2 30 15 kN 
BD = - = - 9 
V F B 
5 kN 
BD = = - + = 7 
V F D 
5 20 15 kN 
AC 
( ) = 45- 30× 
V x x 
0 = 45- 30× x ⇒ x = 1.5 m 
· Momentos flectores 
AB = = 1 
M M A 
30 kNm 
CD 
a . . 
= 2 5´ = 25 kNm 
M F m x esq 
1 . 
CD 
max. . = -2.5 ´ = 2.5´ - 50 = -25 
M F F dir 
2 1 
kNm 
AC = - = ´ - ´ = - 2 
M M A 
2 
2 15 
30 2 
2 
30 kNm 
M AB 
= - + ´ - . ´ = 30 15 45 
max. . 
30 15 
. 
2 
375 
2 
kNm 
max. = -1.5´ = -0.5 ´ = -7.5 
M F F BD 
9 7 
kNm
Diagramas de esforços 
-25 
- 19 - 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
-15 
-10 10 
-5 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
45 
-15 
10 
-6 
-5 
15 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
30 
25 
-30 
3.75 -7.5
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
40 kN/m 50 kN 
Σ ED = 0⇒4 ´ + 20 ´ 3 = 0⇒ = -15 
- 20 - 
2) 
Neste problema o número de reacções é superior a três, logo será necessário 
estabelecer equações de equilíbrio interno de modo a que seja possível 
determinarmos o valor das reacções. Desta forma vamos dividir a estrutura em 
quatro corpos distintos (ABC, CD, DE e EF). Sobre esses corpos actuam um 
conjunto de forças internas que correspondem às acções que uns corpos 
exercem sobre os outros, de forma a que se mantenha o equilíbrio estável. 
A 
B C 
D 
C 
R 
VA 
F 
1 
F 
1 
F 
2 
F 
3 
R 
HB 
R 
VB 
D 
E 
E 
F 
20 kN 
60 kN/m 
F 
4 
F 
3 
F 
5 
F 
F 
5 
6 
R 
HF 
R 
VF 
R 
MF 
Atendendo a que cada corpo está em equilíbrio estático, podemos estabelecer 
as seguintes equações: 
M F F E 
4 4 
kN (mudar o sentido do vector) 
Σ ED = 0⇒ + 20 - 15 = 0⇒ = -5 
F F F H 
5 5 
kN (mudar o sentido do vector) 
Σ F EF 
= 0⇒ R = 5 kN 
H 
HF
Diagramas de esforços 
HB Σ = 0⇒ = -15 kN (mudar o sentido do vector) 
Σ CD = 0⇒2 ´ - 1´ 50 = 0⇒ = 25 
MF Σ = 0⇒ = 2 ´ 25 + ´ ´ ´ = 
6 
2 
VB VB Σ = 0⇒4 ´ - 40 ´ 6 ´ - ´ = ⇒ = 
6 25 0 217 5 . kN 
VA Σ = 0⇒ = 6 ´ 40 + 25 - 217.5 = 47.5 kN 
40 50 
- 21 - 
Σ CD = 0⇒ = -15 
F F H 
2 
kN (mudar o sentido do vector) 
ABC 
F R H 
M F F C 
3 3 
kN 
Σ CD = 0⇒ = 50 - 25 = 25 
F F V 
1 
kN 
Σ ED = 0⇒ = = 25 
F F F V 
6 3 
kN 
Σ = = + 60 ´ 2 
F EF 
0⇒ R 25 = 
V 
VF 2 
85 kN 
EF 
M R F 
60 2 
2 
2 
3 
2 130 kNm 
ABC 
M R R A 
ABC 
F R V 
Valores finais: 
A 
B C 
D 
C 
47.5 
25 
25 
15 
15 25 
217.5 
D 
E 
F 
20 
60 
E 
15 
25 
5 
5 
25 
5 
85 
130
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
Reacções de apoio e orientação das barras 
- 22 - 
A 
B C 
D 
E 
F 
47.5 kN 217.5 kN 
85 kN 
5 kN 
130 kNm 
15 kN 
Cálculo dos esforços: 
· Esforços axiais 
N 
AB = 0 kN 
BC HB = = = 2 
N R F 
15 kN 
CD = = = 4 2 
N F F 
15 kN 
DE = - = - = - 3 6 
N F F 
25 kN 
EF HF = - = - = - 5 
N R F 
5 kN 
· Esforços transversos 
dir 
. = = 47.5 kN 
V R A 
VA 
esq. = 47.5 - 40 ´ 4 = -112.5 kN 
VB 
dir . = -112.5 + 217.5 = 105 kN 
VB 
esq. = = - ´ = 1 
V F C 
105 2 40 25 kN 
dir. = = 1 
V F C 
25 kN 
CD = - = - = - 3 
V F D 
25 50 25 kN 
ED = = 5 
V F E 
5 kN
Diagramas de esforços 
- 23 - 
ED = - = - = - 4 
V F D 
5 20 15 kN 
EF = - = - 6 
V F E 
25 kN 
esq. = -25 - ´ = - 
VF 
60 2 
2 
85 kN 
AB 
( ) = 47.5 - 40 × 
V x x 
0 = 47.5 - 40 × x ⇒ x = 1.1875 m 
· Momentos flectores 
M AB 
= ´ - . ´ = 11875 47 5 
max. . . 
40 11875 
. 
2 
28 2 
2 
kNm 
40 ´ 4 
M= 4 ´ 47 5- = - 
B 2 
130 
2 
. kNm 
max. = 1´ = 25 
M F CD 
1 
kNm 
max. = 1´ = 15 
M F ED 
4 
kNm 
M R F MF = - = -130 kNm 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
15 
-25 
-5
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
- 24 - 
47.5 
105 
-112.5 
25 
-25 
-15 
5 
-25 
-85 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
28.2 
-130 
25 
15 
-130
Diagramas de esforços 
10 40 
Σ CD = 0⇒ + 40 = 40 ´ 2⇒ = 40 
VB VB Σ = 0⇒10 + 3 ´ = 40 ´ 4⇒ = 50 kN 
VA VA Σ = 0⇒ + 40 = 50⇒ = 10 kN 
MF MF Σ = ⇒ ´ + ´ + = ´ ⇒ = 0 
- 25 - 
3) 
D 
E 
50 
F 
40 
A 
B 
C 
150 
30 
10 50 
40 40 40 40 
Equações de equilíbrio: 
F R H HF Σ = 0⇒ = 0 
Σ = ´ = 40 ´ 2 
CD 0 ⇒ 2 ⇒ = 
M F F C 
2 
40 
1 
2 
1 
kN 
F F F V 
2 2 
kN 
ABC 
M R R A 
ABC 
F R R V 
F R R V VE VE Σ = 0⇒40 ´ 3.5+ 50 +10 = 50 + ⇒ = 150 kN 
DEF 
40 15 
M R R D 
2 
50 3 150 15 30 
2 . 
. kNm 
max. = ´ = 40 2 
MCD 
8 
20 
2 
kNm 
Reacções de apoio e orientação das barras 
A 
B C D E 
F 
150 kN 
30 kNm 
10 kN 50 kN
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
- 26 - 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
-10 
-100 
40 
50 
-40 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
-30 
-105 
-40 
20 
-30
Diagramas de esforços 
Σ = ´ = 60 ´ 2 
 
 
⇒ ´ + ´ VG VG  ⇒ = 0 1 
Σ FGH = 0⇒ + ´ = ⇒ = 
VD VD Σ = ⇒ ´ + ´ = ´ 0 2 3 40 ⇒ = 
Σ CDE = 0⇒ 36 ´ 3 = 40 + 21+ ⇒ = 47 
- 27 - 
4) 
C 
E 
F 
50 
36 
23 
60 
161 
25 
70 
21 
25 
100 
A 
B 
C 
D E 
F 
G 
H 
33.23 
33.23 17.68 
C 
40 
40 
25 
47 
25 
25 
25 
25 
25 
40 
47 
40 
25 
47 
17.68 
Equações de equilíbrio: 
FGH 
  
M R R F 
2 
1 
1 
3 
2 100 kN 
60 2 
F F F V 
2 
100 40 
1 1 
kN 
Σ EF = 0⇒ = = 40 
F F F V 
3 1 
kN 
Σ EF = 0⇒2 ´ = 1´ 50⇒ = 25 
M F F E 
2 2 
kN 
Σ EF = 0⇒ = = 25 
F F F H 
4 2 
kN 
CDE 
36 3 
M R R C 
2 
21 
2 
kN 
F F F V 
5 5 
kN
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
MA MA Σ = 0⇒ + 2 ´ 25 = 1´ 23+ 4 ´ 47⇒ = 161 kNm 
= ´ - . ´ = 130556 47 
- 28 - 
Σ CDE = 0⇒ = = 25 
F F F H 
6 4 
kN 
Σ F ABC 
= 0⇒ R = F = 25 
H 
HA 6 
kN 
Σ F ABC 
= 0⇒ R = 23+ 47 = 70 kN 
V 
VA ABC 
M R R A 
F R R H HG HG Σ = 0⇒ + 25 = 50⇒ = 25 kN 
CD 
( ) = 47 - 36× 
V x x 
0 = 47 - 36× x ⇒ x = 1.30556 m 
MCD 
max. . 
36 130556 
. 
2 
30 68 
2 
kNm 
Corpo ABC, ponto C: 
47 ´ cos45º = 47 ´ sen45º = 33.23 kN 
25´ cos45º = 25´ sen45º = 17.68 kN 
Reacções de apoio e orientação das barras 
161 kNm 
25 kN 
70 kN 
21 kN 
25 kN 
100 kN 
A B 
C D 
E 
F G H
Diagramas de esforços 
- 29 - 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
-50.91 
-25 
-40 
-25 
25 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
-40 
-25 
60 
-40 
-4 
-25 
25 
47 
15.56 
47 
70 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
-161 
-44 
-91 
22 
-40 
25 
30.68
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
VA VA Σ = ⇒ ´ = +  
1 
2 
5 
2 
0 8 7 ´ 1 ´ 50 + 4 ´ 125 
+ ´ ⇒ = 
Σ = ´ + ´ ´  
+  
⇒ HA HA 1 
2 
0 3 50 1 3 = ´ ⇒ = 
  
4 137.5 125 kN 
- 30 - 
5) 
E 
F 
22.5 30 
125 
125 125 
50 
137.5 
D 
G 
H 
87.5 
61.87 
61.87 88.39 
C 
125 
87.5 
88.39 
125 
137.5 
A 
B 
C 
125 
87.5 
C 
C 
125 
37.5 
151 
247 
30 
80 
90 
72 90 
54 
37.5 
37.5 
125 
75 
100 
C 
71 
109.5 
71 
109.5 
D 
4 3 5 2 2 + = m 
a =  
arctan = . 
  
 
  
3 
4 
36 869898o 
90 ´ cos a = 72 kN 
90 ´ sen a = 54 kN 
Equações de equilíbrio: 
ABCD 
  
 
  
90 137 5. kN 
M R R D 
ABC 
  
M R R C 
Σ F ABC 
= 0⇒ F = R = 125 
H 
1 
HA kN
Diagramas de esforços 
Σ ABC = 0⇒ + 50 ´1 = 137 5⇒ = 87 5 
. . kN 
Σ nó C = 0⇒ + 87 . 5 = 125⇒ = 37 . 
5 kN 
VH VH Σ = 0⇒ 3´ +1.5´ 80 + 30 = 3´151+1´109.5⇒ = 137.5 kN 
- 31 - 
F F F V 
2 2 
nó C Σ = 0⇒ = = 125 kN 
F F F H 
3 1 
F F F V 
4 4 
Σ F CD = 0⇒ F + 54 = 125⇒ F 
= 71 
H 
5 5 
kN 
Σ CD = 0⇒ = 72 + 37 5 = 109 5 
F F V 
6 
. . kN 
Σ F DFGH 
= 0⇒ R = 71+ 80 = 151 kN 
H 
HH DFGH 
M R R E 
F R R V VE VE Σ = 0⇒ + 137.5 = 137.5 + 72 + 125+ 50 ´ 1⇒ = 247 kN 
Corpo ABC, ponto C: 
87.5 ´ cos45º = 87.5 ´ sen 45º = 61.87 kN 
125 ´ cos45º = 125 ´ sen 45º = 88.39 kN 
Corpo CD, ponto C: 
37.5´ cos a = 30 kN e 37.5´ sen a = 22.5 kN 
125´ cos a = 100 kN e 125´ s en a = 75 kN 
Reacções de apoio e orientação das barras 
A 
B 
C 
D 
E 
F 
G 
H 
125 kN 
137.5 kN 247 kN 
151 kN 
137.5 kN
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
137.5 137.5 
- 32 - 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
-150.26 
-125 
-71 
-122.5 
-151 
-137.5 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
-45 
87.5 -26.52 
-71 
-151 
-109.5 
45 
137.5 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
-305 
112.5 
-78.5 
-137.5 
-109.5 
28 
-167.5 
112.5 
112.5 
28 
-305
Diagramas de esforços 
Σ CD = 0⇒4 ´ + 2 ´ 60 = 4 ´ 120⇒ = 90 
MA MA Σ = ⇒ = ´ + ´ 0 15 90 ⇒ = 
- 33 - 
6) 
E F 
30 
G 
C 
120 
90 
42.43 
60 
B 
A 
90 
D 
90 
120 
60 
42.43 
C C 
90 
120 
120 
150 
150 
375 
63.64 
63.64 
84.85 
84.85 
D 
10 
120 
180 70 
70 
120 
60 ´ cos45º = 60 ´ sen 45º = 42.43 kN 
Equações de equilíbrio: 
Σ ABC = 0⇒ = 30 ´ 4 = 120 
F F H 
1 
kN 
Σ CD = 0⇒ = = 120 
F F F H 
3 1 
kN 
M F F D 
2 2 
kN 
Σ F ABC 
= 0⇒ R = F = 90 
V 
VA 2 
kN 
ABC 
30 4 
M R R C 
2 
375 
2 
. kNm
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
VE VE Σ = ⇒ ´ + ´ = ´ + ´ 0 3 1 150 4 5 70 ⇒ = 
- 34 - 
Σ CD = 0⇒ = 90 + 60 = 150 
F F V 
4 
kN 
DEFG 
10 3 
M R R D 
2 
70 
2 
. kN 
F R R V VE VE Σ = 0⇒ + 70 = 90 + 60 + 10 ´ 3+ 70⇒ = 180 kN 
Corpo CD, ponto C: 
90 ´ cos45º = 90 ´ sen 45º = 63.64 kN 
120 ´ cos45º = 120 ´ sen 45º = 84.85 kN 
Reacções de apoio e orientação das barras 
B 
A 
C 
D 
E 
G 
375 kNm 
90 kN 
70 kN 
120 kN 
180 kN 
F
Diagramas de esforços 
- 35 - 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
-120 
90 
-190.92 
-120 
-148.49 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
21.21 
-150 
30 
-21.21 
-120 
70 
-90 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
375 
-150 
-105 
135 
135 
60
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
7) 
Reacções de apoio e orientação das barras 
- 36 - 
114 kNm 
15 kN 
151 kN 
24 kN 
A B 
C 
D 
E 
F 
G 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
-60 
36 
-60 
-24 
-20 
-5 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
60 
-20 
20 
36 
-52 
-15 
99 
20 
-20 
5
Diagramas de esforços 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
- 37 - 
-208 
114 
20 
54 
-10 
50 
-90 
144 
8) 
Reacções de apoio e orientação das barras 
46 kNm 
400 kN 70 kN 
194.5 kN 
47.5 kN 
A 
B 
C 
D E 
F 
G 
H 
I J 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
-194.5 
-153.5 
200 100 
-70 
-82.5
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
- 38 - 
-200 
-46 
10 
138 
200 
-82.5 
110 
-12 
70 
-47.5 
-130 
-160 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
-300 
65 
290 
15 
80 
46 
260 
320 
290 
260 
95
Diagramas de esforços 
- 39 - 
9) 
Reacções de apoio e orientação das barras 
C 
A 
D 
E 
336 kN 
B 
309 kNm 
245 kN 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
490 
-392 
-294 
-336
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
- 40 - 
-150 
142 
-245 
144 
42 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
-216 
309 
-426 
18.375
Diagramas de esforços 
F 
C D 
- 41 - 
10) 
E 
A B 
120 kN 
195 kN 45 kN 
Diagrama de esforços axiais (kN) 
75 
-120 
-125 -45 
-195 
-125
João M. C. Estêvão - EST - UAlg 
Diagrama de esforços transversos (kN) 
- 42 - 
60 
-120 
-65 
-132 
25 
120 
-120 
75 
93 
Diagrama de momentos flectores (kNm) 
120 
-10.42 
-252 60 
11) 
RVA = 434 kN ­ ; RHF = 60 kN ® ; RVF = 25.4 kN ­ ; RMF = 66.2 kNm
Diagramas de esforços 
- 43 - 
12) 
RHA = 117 kN ® ; RVA = 208 kN ­ ; RVB = 66 kN ­ 
RHE = 27 kN ¬ ; RME = 40 kNm 
13) 
RHA = 27.5 kN ® ; RVA = 100 kN ­ ; RHB = 17.5 kN ¬ 
RVB = 85 kN ­ ; RVC = 30 kN ­ 
14) 
RHA = 58 kN ® ; RVA = 43.5 kN ­ ; RHB = 81 kN ¬ 
RVB = 76.5 kN ­ ; RMB = 351 kNm ; RHI = 28 kN ® 
15) 
RHA = 120 kN ¬ ; RVA = 285 kN ­ ; RVB = 5 kN ¯ 
16) 
RHA = 60 kN ® ; RVA = 340 kN ­ ; RHB = 115 kN ® 
RVB = 220 kN ¯ ; RMB = 690 kNm 
17) 
RHD = 60 kN ® ; RVD = 40 kN ­ ; RHI = 0 ; RVI = 60 kN ­ 
18) 
RVA = 179 kN ­ ; RHE = 13 kN ¬ ; RVE = 83 kN ¯ ; RHI = 128 kN ® 
19) 
R 12.75 kN ; R 67 kNm VA MA = ¯ = ; RVE = 68 kN ­ 
R = 83 kN¬ ; R = 137.75 kN­ HJ VJ 
20) 
RHA = 45 kN ¬ ; RVA = 22 kN ­ ; RHB = 27 kN ¬ ; RVB = 48 kN ­

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  • 1. UNIVERSIDADE DO ALGARVE ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA Área Departamental de Engenharia Civil ANÁLISE DE ESTRUTURAS I DIAGRAMAS DE ESFORÇOS JOÃO MANUEL CARVALHO ESTÊVÃO FARO 2005/06
  • 2. João M. C. Estêvão - EST - UAlg - 2 - 1. Conceitos básicos Estrutura - Corpo ou conjunto de corpos adequados a resistir a acções. Estrutura reticulada - Estrutura constituída por peças lineares. Peça linear - Corpo gerado por uma figura plana, de forma e dimensões não necessariamente constantes, durante o deslocamento do seu centro de gravidade ao longo de uma linha de grande raio de curvatura, à qual a figura se mantém perpendicular. O deslocamento é largamente superior às dimensões da figura. Acção - Causa exterior capaz de produzir ou de alterar o estado de tensão ou de deformação de um corpo. Deformação - Transformação que se traduz por uma variação da distância entre pontos de um corpo. 2. Ligações 2.1. Ligações exteriores (apoios) Designação usual Representação esquemática Reacções associadas Deslocamentos permitidos Apoio simples Apoio fixo Encastramento deslizante Encastramento Nenhum
  • 3. Diagramas de esforços - 3 - 2.2. Ligações interiores Designação usual Representação esquemática Esforços transmitidos Deslocamentos permitidos Rótula N e V Encastramento deslizante N e M Pistão V e M Continuidade N, V e M Nenhum 3. Equações de equilíbrio estático ΣMomentos = 0 (qualquer ponto) ΣForças = 0 (resultante nula) 4. Diagramas de esforços Esforço numa secção - Conjunto de forças estaticamente equivalentes às acções exercidas por uma parte dum corpo sobre a outra parte, através da secção que os separa. Esforço axial (N) Esforço transverso (V) Momento flector (M) NN x VV x MM x V = -∫p ×dx M= ∫ V × dx
  • 4. João M. C. Estêvão - EST - UAlg Diagramas de esforços para cargas usuais - 4 - Tipo de carga (p) Esforço Transverso (V) Momento Flector (M) p = 0 V = constante Linear V > 0 V = 0 V < 0 Linear Parábola Parábola Eq. do 3º grau Parábola Eq. do 3º grau Linear Parábola Parábola Eq. do 3º grau Parábola Eq. do 3º grau Casos particulares: - O diagrama de esforços transversos apresenta uma descontinuidade quando existe uma força concentrada. - O diagrama de esforços transversos tem um extremo quando o carregamento p(x) se anula. - O diagrama de momentos flectores tem uma descontinuidade quando existe um momento concentrado. - O diagrama de momentos flectores tem um extremo quando o esforço transverso V(x) se anula.
  • 5. Diagramas de esforços Equilíbrio de uma barra uniformemente carregada x1 Mmax - 5 - MA VB p VA MB A B x L V(x) = VA - p × x M M V x p x (x) = A + A × - × 2 2 M M L V p L L B A A MB Σ = 0 ® + × = × × + 2 V L  × M M p L   A = B - A +    1 2 2 FV VA p L VB Σ = 0 ® = × + VB = VA - p ×L M = max.® V(x) = 0 = VA - p × x M x V p = max.® = A max = = + × - × M M( ) M V V p p  V A A max max   x A A p    2 2 max = + M M V 2 A 2 A p × M M V x p x (x) = A + A × - × = 2 2 0 x x 1 2 x V V p M A A A p 1 2 2 = - + × × , 0 £ x1 £ L x V V p M A A A p 2 2 2 = + + × × , 0 £ x2 £ L 2 se V p M x x x x A A 1 2 1 2 2 0 0 0 + × × < ® = ® = > ® ¹ sem zeros M(x) xmax x2 V(x)
  • 6. João M. C. Estêvão - EST - UAlg 50 kNm 40 kN/m 50 kN - 6 - PROBLEMAS PROPOSTOS Considerando as estruturas seguintes, calcule as reacções de apoio e desenhe os diagramas de esforços. 1) 30 kN/m C D A B 20 kN 2.50 m 2.50 0.50 1.50 2) 4.00 m 2.00 2.00 1.00 3.00 1.00 1.00 A B C D E F 20 kN 60 kN/m 3) A 10 kNm B C D E 50 kN F 40 kN/m 3.00 m 1.00 2.00 1.50 1.50
  • 7. Diagramas de esforços - 7 - 4) A B 36 kN/m C D E F 50 kN 23 kN 1.00 1.00 2.00 m 2.00 1.00 1.00 2.00 1.00 1.00 60 kN/m G H 5) A B C D E F 90 kN 125 kN 50 kN/m G H 1.00 3.00 m 2.00 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.50 1.50 80 kN 30 kNm 6) B A C D E F 60 kN 10 kN/m 70 kN G 1.50 2.00 2.00 1.00 3.00 m 1.50 2.00 2.00 30 kN/m
  • 8. João M. C. Estêvão - EST - UAlg - 8 - 7) A B D E C F 94 kN G 10 kN/m 2.00 2.00 2.00 m 2.00 2.00 1.50 1.50 40 kN 8) A B C 100 kN D E F 140 kN G 23 kN/m 2.00 1.50 1.50 2.00 m 1.50 1.50 2.00 2.00 2.00 H I J 15 kN/m 20 kN/m 35 kN 30 kN 50 kNm
  • 9. Diagramas de esforços - 9 - 9) A E B C D 5 kN 48 kN/m 4.00 m 3.00 3.00 3.00 250 kN 10) E C D A B F 60 kN/m 4.00 m 3.00 2.00 6 kN/m 30 kN/m
  • 10. João M. C. Estêvão - EST - UAlg B C D E 4.00 30 kN/m - 10 - 11) A F 63 kN 50.2 kN/m 1.50 3.00 4.00 m 1.50 3.00 12) 60 kN A C D B 20 kN/m E F 2.00 4.00 m 3.00 3.00 3.00 14 kN/m 30 kN/m 132 kN
  • 11. Diagramas de esforços - 11 - 13) 70 kN 40 kN/m A B C D E F 50 kN 1.50 1.50 3.00 m 3.00 2.00 2.00 30 kN/m 14) A B C D E F 40 kN G 10 kN/m H I 35 kN 2.00 m 2.00 2.00 2.00 1.00 2.00 3.00 40 kN/m
  • 12. João M. C. Estêvão - EST - UAlg - 12 - 15) A B C D E F 10 kN G 20 kN/m 3.00 4.00 m 3.00 2.00 4.00 2.00 30 kN/m 16) A B G C D E F 60 kN H I J 100 kN 2.00 2.00 2.00 3.00 m 3.00 4.00 2.00 L 60 kN 75 kN
  • 13. Diagramas de esforços - 13 - 17) A B C D G E F 25 kN/m H I 40 kNm 4.00 m 2.00 2.00 1.50 1.50 1.50 40 kN/m 18) A B C D E F 40 kN G 14 kN/m H I 25 kNm 2.00 1.50 1.50 4.00 m 1.00 2.00 2.00 5 kN/m 20 kN/m 90 kN
  • 14. João M. C. Estêvão - EST - UAlg C D E - 14 - 19) 30 kN 63 kN A B C D E F 119 kN G 30 kN/m H I J 2.00 4.00 m 2.25 1.75 3.00 2.00 2.00 10 kN/m 18 kN/m 20) 42 kNm 8 kN/m A B 1.50 m 1.50 1.50 1.50 2.00 72 kN/m
  • 15. Diagramas de esforços A VB VB Σ = ⇒ ´ + ´ = + ´ ⇒ = 0 C D - 15 - Soluções dos problemas propostos 1) Em primeiro lugar vamos calcular as reacções de apoio, pois só existem três ligações ao exterior. F R R H HA HA Σ = 0⇒ + 20 = 30 ´ 2⇒ = 40 kN 30 2 M R R 2 5 50 15 20 4 2 . kN F R R V VA VB Σ = 0⇒ = = 4 kN Reacções de apoio e orientação das barras A B 4 kN 4 kN 40 kN Conhecidas as reacções de apoio podemos desenhar os diagramas de esforços. Dado que a estrutura contém uma malha, o conhecimento das reacções de apoio não possibilita, com facilidade, o traçado dos diagramas de esforços. Desta forma vamos separar a estrutura em quatro corpos (AC, BD, AB e CD) e isolar os nós com forças concentradas (nós “A” e “B”), representando todas as forças internas e externas (reacções de apoio) em jogo.
  • 16. João M. C. Estêvão - EST - UAlg BD Σ = 0⇒ 2 ´ = 15´ 20⇒ = 15 - 16 - A B 30 kN/m C 20 kN D C R VA R VB 50 kNm D R HA F 1 F 1 F 2 F 2 F F 3 5 F F 6 4 F 7 F 8 F 9 M 1 M 1 M 2 A A F 9 F 10 F 10 F 11 F 11 F 12 F 12 M 2 F 5 F 3 F 4 F 6 B B Dado que todos os corpos estão em equilíbrio estático, podemos estabelecer um conjunto de equações de equilíbrio que nos permitem obter as forças internas. Σ M CD = 0⇒5´ F = 50⇒ F = 10 D 1 1 kN Σ CD = 0⇒ = = 10 F F F V 2 1 kN Σ BD = 0⇒ = = 10 F F F V 3 2 kN Σ AC = 0⇒ = = 10 F F F V 4 1 kN nó B Σ = 0⇒ 4 + = 10⇒ = 6 kN F F F V 5 5 Σ AB = 0⇒ = = 6 F F F V 6 5 kN M F F B 7 7 . kN Σ CD = 0⇒ = = 15 F F F H 8 7 kN
  • 17. Diagramas de esforços Σ AC = 0⇒15+ = 30 ´ 2⇒ = 45 AC Σ = ⇒ + ´ = ´ 0 2 15 ⇒ = 50 - 17 - Σ BD = 0⇒15+ = 20⇒ = 5 F F F H 9 9 kN nó B Σ = 0⇒ = = 5 kN F F F H 10 9 Σ AB = 0⇒ = = 5 F F F H 11 10 kN F F F H 12 12 kN Σ M AB = 0⇒ M = 5´ F = 5´ 6 = 30 A 1 5 kNm M M M A 30 2 2 30 2 2 2 kNm Valores finais: A B C 30 20 D C 4 4 D 10 10 10 10 10 6 6 10 15 15 5 30 30 30 30 A A 5 5 5 5 5 45 45 6 10 10 6 B B 40 Com os valores das forças internas conhecidos torna-se imediato o traçado dos diagramas de esforços.
  • 18. João M. C. Estêvão - EST - UAlg - 18 - · Esforços axiais AB = - = - = - 10 11 N F F 5 kN BC = - = - = - 7 8 N F F 15 kN AC = - = - = - 1 4 N F F 10 kN BD = = = 2 3 N F F 10 kN · Esforços transversos AB = - = AB = - = - 6 5 V F V F A B 6 kN CD = = CD = = 1 2 V F V F C D 10 kN AC = = 12 V F A 45 kN AC = - = - ´ = - 8 V F C 45 2 30 15 kN BD = - = - 9 V F B 5 kN BD = = - + = 7 V F D 5 20 15 kN AC ( ) = 45- 30× V x x 0 = 45- 30× x ⇒ x = 1.5 m · Momentos flectores AB = = 1 M M A 30 kNm CD a . . = 2 5´ = 25 kNm M F m x esq 1 . CD max. . = -2.5 ´ = 2.5´ - 50 = -25 M F F dir 2 1 kNm AC = - = ´ - ´ = - 2 M M A 2 2 15 30 2 2 30 kNm M AB = - + ´ - . ´ = 30 15 45 max. . 30 15 . 2 375 2 kNm max. = -1.5´ = -0.5 ´ = -7.5 M F F BD 9 7 kNm
  • 19. Diagramas de esforços -25 - 19 - Diagrama de esforços axiais (kN) -15 -10 10 -5 Diagrama de esforços transversos (kN) 45 -15 10 -6 -5 15 Diagrama de momentos flectores (kNm) 30 25 -30 3.75 -7.5
  • 20. João M. C. Estêvão - EST - UAlg 40 kN/m 50 kN Σ ED = 0⇒4 ´ + 20 ´ 3 = 0⇒ = -15 - 20 - 2) Neste problema o número de reacções é superior a três, logo será necessário estabelecer equações de equilíbrio interno de modo a que seja possível determinarmos o valor das reacções. Desta forma vamos dividir a estrutura em quatro corpos distintos (ABC, CD, DE e EF). Sobre esses corpos actuam um conjunto de forças internas que correspondem às acções que uns corpos exercem sobre os outros, de forma a que se mantenha o equilíbrio estável. A B C D C R VA F 1 F 1 F 2 F 3 R HB R VB D E E F 20 kN 60 kN/m F 4 F 3 F 5 F F 5 6 R HF R VF R MF Atendendo a que cada corpo está em equilíbrio estático, podemos estabelecer as seguintes equações: M F F E 4 4 kN (mudar o sentido do vector) Σ ED = 0⇒ + 20 - 15 = 0⇒ = -5 F F F H 5 5 kN (mudar o sentido do vector) Σ F EF = 0⇒ R = 5 kN H HF
  • 21. Diagramas de esforços HB Σ = 0⇒ = -15 kN (mudar o sentido do vector) Σ CD = 0⇒2 ´ - 1´ 50 = 0⇒ = 25 MF Σ = 0⇒ = 2 ´ 25 + ´ ´ ´ = 6 2 VB VB Σ = 0⇒4 ´ - 40 ´ 6 ´ - ´ = ⇒ = 6 25 0 217 5 . kN VA Σ = 0⇒ = 6 ´ 40 + 25 - 217.5 = 47.5 kN 40 50 - 21 - Σ CD = 0⇒ = -15 F F H 2 kN (mudar o sentido do vector) ABC F R H M F F C 3 3 kN Σ CD = 0⇒ = 50 - 25 = 25 F F V 1 kN Σ ED = 0⇒ = = 25 F F F V 6 3 kN Σ = = + 60 ´ 2 F EF 0⇒ R 25 = V VF 2 85 kN EF M R F 60 2 2 2 3 2 130 kNm ABC M R R A ABC F R V Valores finais: A B C D C 47.5 25 25 15 15 25 217.5 D E F 20 60 E 15 25 5 5 25 5 85 130
  • 22. João M. C. Estêvão - EST - UAlg Reacções de apoio e orientação das barras - 22 - A B C D E F 47.5 kN 217.5 kN 85 kN 5 kN 130 kNm 15 kN Cálculo dos esforços: · Esforços axiais N AB = 0 kN BC HB = = = 2 N R F 15 kN CD = = = 4 2 N F F 15 kN DE = - = - = - 3 6 N F F 25 kN EF HF = - = - = - 5 N R F 5 kN · Esforços transversos dir . = = 47.5 kN V R A VA esq. = 47.5 - 40 ´ 4 = -112.5 kN VB dir . = -112.5 + 217.5 = 105 kN VB esq. = = - ´ = 1 V F C 105 2 40 25 kN dir. = = 1 V F C 25 kN CD = - = - = - 3 V F D 25 50 25 kN ED = = 5 V F E 5 kN
  • 23. Diagramas de esforços - 23 - ED = - = - = - 4 V F D 5 20 15 kN EF = - = - 6 V F E 25 kN esq. = -25 - ´ = - VF 60 2 2 85 kN AB ( ) = 47.5 - 40 × V x x 0 = 47.5 - 40 × x ⇒ x = 1.1875 m · Momentos flectores M AB = ´ - . ´ = 11875 47 5 max. . . 40 11875 . 2 28 2 2 kNm 40 ´ 4 M= 4 ´ 47 5- = - B 2 130 2 . kNm max. = 1´ = 25 M F CD 1 kNm max. = 1´ = 15 M F ED 4 kNm M R F MF = - = -130 kNm Diagrama de esforços axiais (kN) 15 -25 -5
  • 24. João M. C. Estêvão - EST - UAlg Diagrama de esforços transversos (kN) - 24 - 47.5 105 -112.5 25 -25 -15 5 -25 -85 Diagrama de momentos flectores (kNm) 28.2 -130 25 15 -130
  • 25. Diagramas de esforços 10 40 Σ CD = 0⇒ + 40 = 40 ´ 2⇒ = 40 VB VB Σ = 0⇒10 + 3 ´ = 40 ´ 4⇒ = 50 kN VA VA Σ = 0⇒ + 40 = 50⇒ = 10 kN MF MF Σ = ⇒ ´ + ´ + = ´ ⇒ = 0 - 25 - 3) D E 50 F 40 A B C 150 30 10 50 40 40 40 40 Equações de equilíbrio: F R H HF Σ = 0⇒ = 0 Σ = ´ = 40 ´ 2 CD 0 ⇒ 2 ⇒ = M F F C 2 40 1 2 1 kN F F F V 2 2 kN ABC M R R A ABC F R R V F R R V VE VE Σ = 0⇒40 ´ 3.5+ 50 +10 = 50 + ⇒ = 150 kN DEF 40 15 M R R D 2 50 3 150 15 30 2 . . kNm max. = ´ = 40 2 MCD 8 20 2 kNm Reacções de apoio e orientação das barras A B C D E F 150 kN 30 kNm 10 kN 50 kN
  • 26. João M. C. Estêvão - EST - UAlg - 26 - Diagrama de esforços axiais (kN) Diagrama de esforços transversos (kN) -10 -100 40 50 -40 Diagrama de momentos flectores (kNm) -30 -105 -40 20 -30
  • 27. Diagramas de esforços Σ = ´ = 60 ´ 2   ⇒ ´ + ´ VG VG  ⇒ = 0 1 Σ FGH = 0⇒ + ´ = ⇒ = VD VD Σ = ⇒ ´ + ´ = ´ 0 2 3 40 ⇒ = Σ CDE = 0⇒ 36 ´ 3 = 40 + 21+ ⇒ = 47 - 27 - 4) C E F 50 36 23 60 161 25 70 21 25 100 A B C D E F G H 33.23 33.23 17.68 C 40 40 25 47 25 25 25 25 25 40 47 40 25 47 17.68 Equações de equilíbrio: FGH   M R R F 2 1 1 3 2 100 kN 60 2 F F F V 2 100 40 1 1 kN Σ EF = 0⇒ = = 40 F F F V 3 1 kN Σ EF = 0⇒2 ´ = 1´ 50⇒ = 25 M F F E 2 2 kN Σ EF = 0⇒ = = 25 F F F H 4 2 kN CDE 36 3 M R R C 2 21 2 kN F F F V 5 5 kN
  • 28. João M. C. Estêvão - EST - UAlg MA MA Σ = 0⇒ + 2 ´ 25 = 1´ 23+ 4 ´ 47⇒ = 161 kNm = ´ - . ´ = 130556 47 - 28 - Σ CDE = 0⇒ = = 25 F F F H 6 4 kN Σ F ABC = 0⇒ R = F = 25 H HA 6 kN Σ F ABC = 0⇒ R = 23+ 47 = 70 kN V VA ABC M R R A F R R H HG HG Σ = 0⇒ + 25 = 50⇒ = 25 kN CD ( ) = 47 - 36× V x x 0 = 47 - 36× x ⇒ x = 1.30556 m MCD max. . 36 130556 . 2 30 68 2 kNm Corpo ABC, ponto C: 47 ´ cos45º = 47 ´ sen45º = 33.23 kN 25´ cos45º = 25´ sen45º = 17.68 kN Reacções de apoio e orientação das barras 161 kNm 25 kN 70 kN 21 kN 25 kN 100 kN A B C D E F G H
  • 29. Diagramas de esforços - 29 - Diagrama de esforços axiais (kN) -50.91 -25 -40 -25 25 Diagrama de esforços transversos (kN) -40 -25 60 -40 -4 -25 25 47 15.56 47 70 Diagrama de momentos flectores (kNm) -161 -44 -91 22 -40 25 30.68
  • 30. João M. C. Estêvão - EST - UAlg VA VA Σ = ⇒ ´ = +  1 2 5 2 0 8 7 ´ 1 ´ 50 + 4 ´ 125 + ´ ⇒ = Σ = ´ + ´ ´  +  ⇒ HA HA 1 2 0 3 50 1 3 = ´ ⇒ =   4 137.5 125 kN - 30 - 5) E F 22.5 30 125 125 125 50 137.5 D G H 87.5 61.87 61.87 88.39 C 125 87.5 88.39 125 137.5 A B C 125 87.5 C C 125 37.5 151 247 30 80 90 72 90 54 37.5 37.5 125 75 100 C 71 109.5 71 109.5 D 4 3 5 2 2 + = m a =  arctan = .      3 4 36 869898o 90 ´ cos a = 72 kN 90 ´ sen a = 54 kN Equações de equilíbrio: ABCD      90 137 5. kN M R R D ABC   M R R C Σ F ABC = 0⇒ F = R = 125 H 1 HA kN
  • 31. Diagramas de esforços Σ ABC = 0⇒ + 50 ´1 = 137 5⇒ = 87 5 . . kN Σ nó C = 0⇒ + 87 . 5 = 125⇒ = 37 . 5 kN VH VH Σ = 0⇒ 3´ +1.5´ 80 + 30 = 3´151+1´109.5⇒ = 137.5 kN - 31 - F F F V 2 2 nó C Σ = 0⇒ = = 125 kN F F F H 3 1 F F F V 4 4 Σ F CD = 0⇒ F + 54 = 125⇒ F = 71 H 5 5 kN Σ CD = 0⇒ = 72 + 37 5 = 109 5 F F V 6 . . kN Σ F DFGH = 0⇒ R = 71+ 80 = 151 kN H HH DFGH M R R E F R R V VE VE Σ = 0⇒ + 137.5 = 137.5 + 72 + 125+ 50 ´ 1⇒ = 247 kN Corpo ABC, ponto C: 87.5 ´ cos45º = 87.5 ´ sen 45º = 61.87 kN 125 ´ cos45º = 125 ´ sen 45º = 88.39 kN Corpo CD, ponto C: 37.5´ cos a = 30 kN e 37.5´ sen a = 22.5 kN 125´ cos a = 100 kN e 125´ s en a = 75 kN Reacções de apoio e orientação das barras A B C D E F G H 125 kN 137.5 kN 247 kN 151 kN 137.5 kN
  • 32. João M. C. Estêvão - EST - UAlg 137.5 137.5 - 32 - Diagrama de esforços axiais (kN) -150.26 -125 -71 -122.5 -151 -137.5 Diagrama de esforços transversos (kN) -45 87.5 -26.52 -71 -151 -109.5 45 137.5 Diagrama de momentos flectores (kNm) -305 112.5 -78.5 -137.5 -109.5 28 -167.5 112.5 112.5 28 -305
  • 33. Diagramas de esforços Σ CD = 0⇒4 ´ + 2 ´ 60 = 4 ´ 120⇒ = 90 MA MA Σ = ⇒ = ´ + ´ 0 15 90 ⇒ = - 33 - 6) E F 30 G C 120 90 42.43 60 B A 90 D 90 120 60 42.43 C C 90 120 120 150 150 375 63.64 63.64 84.85 84.85 D 10 120 180 70 70 120 60 ´ cos45º = 60 ´ sen 45º = 42.43 kN Equações de equilíbrio: Σ ABC = 0⇒ = 30 ´ 4 = 120 F F H 1 kN Σ CD = 0⇒ = = 120 F F F H 3 1 kN M F F D 2 2 kN Σ F ABC = 0⇒ R = F = 90 V VA 2 kN ABC 30 4 M R R C 2 375 2 . kNm
  • 34. João M. C. Estêvão - EST - UAlg VE VE Σ = ⇒ ´ + ´ = ´ + ´ 0 3 1 150 4 5 70 ⇒ = - 34 - Σ CD = 0⇒ = 90 + 60 = 150 F F V 4 kN DEFG 10 3 M R R D 2 70 2 . kN F R R V VE VE Σ = 0⇒ + 70 = 90 + 60 + 10 ´ 3+ 70⇒ = 180 kN Corpo CD, ponto C: 90 ´ cos45º = 90 ´ sen 45º = 63.64 kN 120 ´ cos45º = 120 ´ sen 45º = 84.85 kN Reacções de apoio e orientação das barras B A C D E G 375 kNm 90 kN 70 kN 120 kN 180 kN F
  • 35. Diagramas de esforços - 35 - Diagrama de esforços axiais (kN) -120 90 -190.92 -120 -148.49 Diagrama de esforços transversos (kN) 21.21 -150 30 -21.21 -120 70 -90 Diagrama de momentos flectores (kNm) 375 -150 -105 135 135 60
  • 36. João M. C. Estêvão - EST - UAlg 7) Reacções de apoio e orientação das barras - 36 - 114 kNm 15 kN 151 kN 24 kN A B C D E F G Diagrama de esforços axiais (kN) -60 36 -60 -24 -20 -5 Diagrama de esforços transversos (kN) 60 -20 20 36 -52 -15 99 20 -20 5
  • 37. Diagramas de esforços Diagrama de momentos flectores (kNm) - 37 - -208 114 20 54 -10 50 -90 144 8) Reacções de apoio e orientação das barras 46 kNm 400 kN 70 kN 194.5 kN 47.5 kN A B C D E F G H I J Diagrama de esforços axiais (kN) -194.5 -153.5 200 100 -70 -82.5
  • 38. João M. C. Estêvão - EST - UAlg Diagrama de esforços transversos (kN) - 38 - -200 -46 10 138 200 -82.5 110 -12 70 -47.5 -130 -160 Diagrama de momentos flectores (kNm) -300 65 290 15 80 46 260 320 290 260 95
  • 39. Diagramas de esforços - 39 - 9) Reacções de apoio e orientação das barras C A D E 336 kN B 309 kNm 245 kN Diagrama de esforços axiais (kN) 490 -392 -294 -336
  • 40. João M. C. Estêvão - EST - UAlg Diagrama de esforços transversos (kN) - 40 - -150 142 -245 144 42 Diagrama de momentos flectores (kNm) -216 309 -426 18.375
  • 41. Diagramas de esforços F C D - 41 - 10) E A B 120 kN 195 kN 45 kN Diagrama de esforços axiais (kN) 75 -120 -125 -45 -195 -125
  • 42. João M. C. Estêvão - EST - UAlg Diagrama de esforços transversos (kN) - 42 - 60 -120 -65 -132 25 120 -120 75 93 Diagrama de momentos flectores (kNm) 120 -10.42 -252 60 11) RVA = 434 kN ­ ; RHF = 60 kN ® ; RVF = 25.4 kN ­ ; RMF = 66.2 kNm
  • 43. Diagramas de esforços - 43 - 12) RHA = 117 kN ® ; RVA = 208 kN ­ ; RVB = 66 kN ­ RHE = 27 kN ¬ ; RME = 40 kNm 13) RHA = 27.5 kN ® ; RVA = 100 kN ­ ; RHB = 17.5 kN ¬ RVB = 85 kN ­ ; RVC = 30 kN ­ 14) RHA = 58 kN ® ; RVA = 43.5 kN ­ ; RHB = 81 kN ¬ RVB = 76.5 kN ­ ; RMB = 351 kNm ; RHI = 28 kN ® 15) RHA = 120 kN ¬ ; RVA = 285 kN ­ ; RVB = 5 kN ¯ 16) RHA = 60 kN ® ; RVA = 340 kN ­ ; RHB = 115 kN ® RVB = 220 kN ¯ ; RMB = 690 kNm 17) RHD = 60 kN ® ; RVD = 40 kN ­ ; RHI = 0 ; RVI = 60 kN ­ 18) RVA = 179 kN ­ ; RHE = 13 kN ¬ ; RVE = 83 kN ¯ ; RHI = 128 kN ® 19) R 12.75 kN ; R 67 kNm VA MA = ¯ = ; RVE = 68 kN ­ R = 83 kN¬ ; R = 137.75 kN­ HJ VJ 20) RHA = 45 kN ¬ ; RVA = 22 kN ­ ; RHB = 27 kN ¬ ; RVB = 48 kN ­