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Guias e Dicas
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Exercicícios Hiperestática, Exercícios de Teoria das Estruturas

Exercícios modelos para aprendizagem do conteúdo de hiperestática.

Tipologia: Exercícios

2019

Compartilhado em 18/11/2021

dandara-andrade-rossatti-3
dandara-andrade-rossatti-3 🇧🇷

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bg1
Anhanguera-Uniderp Engenharia Civil Hiperestática
Método dos Deslocamentos 1/21 profwillian.com
Utilize o Método dos deslocamentos para encontrar as reações de apoio das vigas abaixo. Considere
todos os trechos com a mesma inércia EI. Trace, também, os diagramas de esforços solicitantes.
1)
A
4,8 m
C
12 kN/m
3,2 m
B
2)
A
B
C
12 kN/m
D
4,2 m
4,8 m
5,4 m
3)
A
B
C
10,8 kN/m
D
3,5 m
3,5 m
4,5 m
3,5 m
E
Utilize o Método dos deslocamentos para encontrar as reações de apoio das vigas abaixo. Os trechos têm
inércias, EI, distintas. Trace, também, os diagramas de esforços solicitantes.
4)
A
4,6 m
C
10,8 kN/m
3,4 m
B
EI
2EI
5)
A
B
C
9,6 kN/m
D
4,5 m
4,5 m
6,0 m
3EI
EI
EI
6)
A
B
C
8,0 kN/m
D
E
4,0 m
3,5 m
4,0 m
3,5 m
2EI
EI
EI
2EI
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15

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Utilize o Método dos deslocamentos para encontrar as reações de apoio das vigas abaixo. Considere

todos os trechos com a mesma inércia EI. Trace, também, os diagramas de esforços solicitantes.

A

4 , 8 m

C

12 kN/m

3 , 2 m

B

A B C

12 kN/m

D

4,8 m 5,4 m 4,2 m

A B C

10,8 kN/m

D

3 , 5 m 4 , 5 m 3 , 5 m 3,5 m

E

Utilize o Método dos deslocamentos para encontrar as reações de apoio das vigas abaixo. Os trechos têm

inércias, EI, distintas. Trace, também, os diagramas de esforços solicitantes.

A

4 , 6 m

C

1 0,8 kN/m

3 , 4 m

B

EI (^) 2EI

A B C

9,6 kN/m

D

4, 5 m 6,0 m 4, 5 m

EI 3EI EI

A B C

8 ,0 kN/m

D E

3 , 5 m 4 , 0 m 4 , 0 m 3,5 m

EI (^) 2EI 2EI EI

Utilize o Método dos deslocamentos para encontrar as reações de apoio das vigas abaixo. Considere

todos os trechos com a mesma inércia EI. Trace, também, os diagramas de esforços solicitantes.

A

4 , 5 m

C

8 kN/m

3 , 5 m

B

6 kN/m

A

4 , 0 m

C

8 kN/m

4 , 0 m

B

6 kN/m

A B C

6 kN/m

D

5 , 0 m 5 ,0 m 5 , 0 m

6 kN/m

A B C^ D

5 , 0 m 5 ,0 m 5 , 0 m

6 kN/m

A B C D E

4 , 0 m 3 , 5 m 4 , 0 m 3,5 m

6 kN/m 6 kN/m

8 kN/m 8 kN/m

A B C D E

4 , 0 m 3 , 5 m 4 , 0 m 3,5 m

6 kN/m

8 kN/m

Utilize o Método dos deslocamentos para encontrar as reações de apoio das vigas abaixo, com forças

concentradas e distribuídas. Os trechos têm inércias, EI, distintas e apoios de primeiro, segundo e terceiro

gêneros. Trace, também, os diagramas de esforços solicitantes.

A

4 , 73 m

C

9 , 08 kN/m

3 , 42 m

B

EI 2EI

A

4 , 0 m

C

8 kN/m

4 , 0 m

B

6 kN/m

EI 2EI

A B C D

4, 5 m 6,0 m 4, 5 m

EI 3EI EI

6 kN/m

27 kN 6 kN/m

3 m

A B C D E

3 , 5 m 4 , 0 m 4 , 0 m 3,5 m

EI (^) 2EI 3EI 2EI

15 kN 6 kN/m 2 m

15 kN 2 m

A B C D E

4 m 4 m 4 m 4 m

15 kN

2 m

15 kN

2 m

15 kN

2 m

15 kN

2 m

EI (^) 2EI 2EI EI

6 kN/m

1) Utilize o Método dos deslocamentos

para encontrar as reações de apoio da viga

vista ao lado. Considere todos os trechos

com a mesma inércia EI. Trace, também, os

diagramas de esforços solicitantes.

A

4 , 8 m

C

12 kN/m

3 , 2 m

B

Solução:

1- Sistema Principal

A

L 2 = 4 , 8 m

B C

L 1 = 3 , 2 m

1

2- Efeitos no sistema principal

B C

q

1

A

1 2

Carregamento

Externo

q

1

V

0 A

M

0 B 1

V

0 B 1

q

2

V

0 C

M

0 B 2

V

0 B 2

Barra 1:

5 qL V

3 qL V

qL M

1 B 1

0

1 A

0

2 1 B 1

0

Barra 2:

qL M

2 2 B 2

0  

5 qL V

2 B 2

0  

3 qL V

2 C

0  

Temos então: M MB 2 15 , 36 34 , 56 19 , 2

0 B 1

0  10     

5- Equações de esforços solicitantes

Equações de Esforços Cortantes (Origem de x em A)

V 1 (x)VAqx 10 , 8  12 x

V 1 (x) 10 , 8  12 x ............................................................ 0 x 3 , 2 m

V 2 (x)VAqxVB 10 , 8  12 x 62 , 0

V 2 (x) 72 , 8  12 x ............................................................

 3 , 2 x 8 , 0 m

Equações de Esforços Momentos Fletores (Origem de x em A)

x 10 , 8 x 12 2

x M(x) Vx q

2 2

1  A   

2 M 1 (x) 10 , 8 x 6 x ......................................................... 0 x 3 , 2 m

  62 , 0  x 3 , 2 

x V x 3 , 2 10 , 8 x 12 2

x M (x) Vx q

2

B

2

2  A       

M (x) 72 , 8 x 6 x 198 , 4

2  2    ............................................ 3 , 2 x 8 , 0 m

6- Diagramas de esforços solicitantes

Cortantes

Momentos fletores

0,90 m 2,30 m 2,87 m 1,93 m

2 ) Utilize o Método dos

deslocamentos para encontrar as

reações de apoio da viga vista ao

lado. Considere todos os trechos

com a mesma inércia EI. Trace,

também, os diagramas de esforços

solicitantes.

A B C

12 kN/m

D

4,8 m 5,4 m 4,2 m

Solução:

1- Sistema Principal

A

L 2 =5,4 m L 3 =4,2 m

B C

D

L 1 =4,8 m

12

2- Efeitos no sistema principal

B C D

q

1 2

A

1 2 3

Carregamento

Externo

q

1

V

0 A

M

0 B 1

V

0 B 1

q

2

M

0 B 2 M

0 C 2

V

0 B 2 V

0 C 2

q

3

V

0 D

M

0 C 3

V

0 C 3

Barra 1:

qL M

2 1 B 1

0  

3 qL V

1 A

0  

5 qL V

1 B 1

0  

Barra 2:

qL M

2 2 B 2

0  

qL M

2 2 C 2

0  

qL V

2 B 2

0  

qL V

2 C 2

0  

Barra 3:

qL M

2 3 C 3

0  

5 qL V

3 C 3

0  

3 qL V

3 D

0  

Temos então: M M B 2 5 , 40

0 B 1

0  10   

M MC 3 2 , 70

0 C 2

0  20   

Temos então: M M B 2 0 , 37037 EI

2 B 1

2  12   

M MC 3 1 , 45503 EI

2 C 2

2  22   

3- Cálculos das incógnitas1 e2 :

Das equações de compatibilidade vem que:

20

10

2

1

21 22

11 12  

EI

2

1

EI

2

1

4- Cálculos das reações de apoio

 0 , 17007 EI 18 , 745 kN

EI
EI
V 18 , 9
V V V V

0 , 20576 EI 0 , 17007 EI 63 , 105 kN EI

0 , 20576 EI 0
EI
V 32 , 4 31 , 5
V V V V V V V

0 0 , 20576 EI 68 , 868 kN EI

0 , 130021 EI 0 , 20576 EI
EI
V 36 32 , 4
V V V V V V V

0 22 , 083 kN EI

0 , 13021 EI
EI
V 21 , 6
V V V V

D

2 2 D

1 1 D

0 D D

C

2 C 3

2 2 C 2

1 C 3

1 1 C 2

0 C 3

0 C C 2

B

2 B 2

2 2 B 1

1 B 2

1 1 B 1

0 B 2

0 B B 1

A

2 2 A

1 1 A

o A A

^ 

A

4,2 m

B C

12 kN/m

D

4,8 m

22,1 kN 68,9 kN 63,1 kN 18,7 kN

5,4 m

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -29.50126713 22.0826 0. 2 -0.00000000 3.70653426 68.8677 0. 3 -0.00000000 0.91215492 63.1048 0. 4 -0.00000000 18.06592254 18.7449 0.

5- Equações de esforços solicitantes

Equações de Esforços Cortantes (Origem de x em A)

V 1 (x)VAqx 22 , 083  12 x

V 1 (x) 22 , 083  12 x ........................................................ 0 x 4 , 8 m

V 2 (x)VAqxVB 22 , 083  12 x 68 , 868

V 2 (x) 90 , 951  12 x ........................................................

 4 , 8 x 10 , 2 m

V 3 (x)VAqxVBVC 22 , 083  12 x 68 , 868  63 , 105

V 3 (x) 154 , 056  12 x ......................................................

 10 , 2 x 14 , 4 m

Equações de Esforços Momentos Fletores (Origem de x em A)

x 22 , 083 x 12 2

x M(x) Vx q

2 2

1  A   

2 M 1 (x) 22 , 083 x 6 x ..................................................... 0 x 4 , 8 m

  68 , 868  x 4 , 8 

x V x 4 , 8 22 , 083 x 12 2

x M (x) Vx q

2

B

2

2  A       

M (x) 90 , 951 x 6 x 330 , 5664

2  2    .................................. 4 , 8 x 10 , 2 m

    68 , 868  x 4 , 8  63 , 105  x 10 , 2 

x V x 4 , 8 V x 10 , 2 22 , 083 x 12 2

x M(x) Vx q

2

B C

2

3  A           

M (x) 154 , 056 x 6 x 974 , 2374

2  3    ................................ 10 , 2 x 14 , 4 m

6- Diagramas de esforços solicitantes

Cortantes

Momentos fletores

1,84 m 2,96 m^ 2,78 m^ 2,62 m^ 2,64 m 1,56 m

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -16.87500000 15.8000 0. 2 -0.00000000 -2.70000000 56.2000 0. 3 -0.00000000 2.70000000 56.2000 0. 4 -0.00000000 16.87500000 15.8000 0.

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -7.42291667 10.6357 0. 2 -0.00000000 0.55416667 33.7799 0. 3 -0.00000000 0.00000000 31.1688 0. 4 -0.00000000 -0.55416667 33.7799 0. 5 -0.00000000 7.42291667 10.6357 0.

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -6.18196615 10.0279 0. 2 -0.00000000 -1.92773438 34.5615 0. 3 -0.00000000 12.35449219 10.4106 0.

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -25.00000000 13.5000 0. 2 -0.00000000 18.75000000 16.5000 0. 3 -0.00000000 -18.75000000 16.5000 0. 4 -0.00000000 25.00000000 13.5000 0.

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 0.00000000 6.25000000 -1.5000 0. 2 -0.00000000 -12.50000000 16.5000 0. 3 -0.00000000 12.50000000 16.5000 0. 4 0.00000000 -6.25000000 -1.5000 0.

16) Utilize o Método dos deslocamentos para encontrar as reações de apoio da viga vista abaixo.

Considere todos os trechos com a mesma inércia EI. Trace, também, os diagramas de esforços

solicitantes.

A B C^ D

5 , 0 m 5 ,0 m 5 , 0 m

21,6 kN

3 m

21,6 kN

3 m

Solução:

1- Sistema Principal

A

L 2 = 5 m L 3 = 5 m

B C

D

L 1 = 5 m

2- Efeitos no sistema principal

B C D

q

1 2

A

1 2 3

Carregamento

Externo P P

P

1

V

0 A

M

0 B 1

V

0 B 1

a b

2

M

0

B 2 M

0 C 2

V

0

B 2 V

0 C 2

P

a b

3

V

0 D

M

0 C 3

V

0 C 3

Barra 1:

(L a) 20 , 736 2 L

Pab M (^1) 2 1

B 1

0   

(L a) 4 , 4928 2 L

Pab

L

Pb V (^1) 3 (^11)

A

0    

(L a) 17 , 1072 2 L

Pab

L

Pa V (^1) 3 1 1

B 1

0    

Barra 2:

L

Pab M 2 2

2

B 2

0  

L

Pa b M 2 2

2

C 2

0  

L ab a  7 , 603

L

Pb V

2 2 3 2 2

2 B 2

0    

L ab a  13 , 997

L

Pb V

2 2 3 2 2

2 C 2

0    

Barra 3:

M (^) C 3 0

0 

V C 3 0

0 

V (^) D 0

0 

Temos então: M M B 2 10 , 3680

0 B 1

0  10   

M M C 3 15 , 5520

0 C 2

0  20   

B C

D

A

1 2 3

1 2

Rotação1

1

V

1 A

M

1 B

V

1 B

2

M

1 B 2

M

1 C 2

V

1 B 2 V

1 C 2

3

V

1 D

M

1 C 3

V

1 C 3

0 , 120 EI
L
3 EI
V
0 , 120 EI
L
3 EI
V
0 , 600 EI
L
3 EI
M

2 1

B 1

1

2 1

A

1

1

B 1

1

0 , 240 EI
L
6 EI
V
0 , 240 EI
L
6 EI
V
0 , 400 EI
L
2 EI
M
0 , 800 EI
L
4 EI
M

2 2

C 2

1

2 2

B 2

1

2

C 2

1

2

B 2

1

V 0
V 0
M 0

D

1

C 3

1

C 3

1

Temos então: M MB 2 1 , 400 EI

1 B 1

1  11   

M MC 3 0 , 400 EI

1 C 2

1  21   

B C

D

A

1 3

1 2 2

Rotação2

1

V

2 A

M

2 B

V

2 B

2

M

2 B 2 M

2 C 2

V

2 B 2 V

2 C 2

3

V

2 D

M

2 C 3

V

2 C 3

V 0
V 0
M 0

B 1

2

A

2

B 1

2

0 , 240 EI
L
6 EI
V
0 , 240 EI
L
6 EI
V
0 , 800 EI
L
4 EI
M
0 , 400 EI
L
2 EI
M

2 2

C 2

2

2 2

B 2

2

2

C 2

2

2

B 2

2

0 , 120 EI
L
3 EI
V
0 , 120 EI
L
3 EI
V
0 , 600 EI
L
3 EI
M

2 3

D

2

2 3

C 3

2

3

C 3

2

5- Equações de esforços solicitantes

Equações de Esforços Cortantes (Origem de x em A)

V 1 (x)VA

V 1 (x) 5 , 0458 ................................................................. 0 x 3 , 0 m

V 2 (x)VA 21 , 6  5 , 0458  21 , 6

V 2 (x) 16 , 5542 ............................................................

 3 , 0 x 5 , 0 m

V 3 (x)VA 21 , 6 VB 5 , 0458  21 , 6  27 , 6134

V 3 (x) 11 , 0592 ...............................................................

 5 , 0 x 8 , 0 m

V 4 (x)VA 21 , 6 VB 21 , 6  5 , 0458  21 , 6  27 , 6134  21 , 6

V 4 (x) 10 , 5408 ............................................................

 8 , 0 x 10 , 0 m

V 5 (x)VA 21 , 6 VB 21 , 6 VC 5 , 0458  21 , 6  27 , 6134  21 , 6  11 , 7158

V 5 (x) 1 , 175 ...................................................................

 10 , 0 x 15 , 0 m

Equações de Esforços Momentos Fletores (Origem de x em A)

M 1 (x)VAx

M 1 (x) 5 , 0458 x ............................................................. 0 x 3 , 0 m

M 2 (x)VAx 21 , 6  x 3   5 , 0458 x 21 , 6  x 3 

M 2 (x) 16 , 5542 x 64 , 8 ..............................................

 3 , 0 x 5 , 0 m

M 3 (x)VAx 21 , 6 x  3  VB x 5   5 , 0458 x 21 , 6  x 3   27 , 6134  x 5 

M 3 (x) 11 , 0592 x 73 , 267 .............................................

 5 , 0 x 8 , 0 m

M 4 (x)VAx 21 , 6  x 3  VB x 5   21 , 6  x 8   5 , 0458 x 21 , 6  x 3   27 , 6134  x 5   21 , 6  x 8 

M 4 (x) 10 , 5408 x 99 , 533 ..........................................

 8 , 0 x 10 , 0 m

5 , 0458 x 21 , 6  x 3  27 , 6134  x 5  21 , 6  x 8  11 , 7158  x 10 

M 5 (x) VAx 21 , 6 x 3 VBx 5 21 , 6 x 8 VC x 10

M 5 (x) 1 , 175 x 17 , 625 ..................................................

 10 , 0 x 15 , 0 m

6- Diagramas de esforços solicitantes

Cortantes

Momentos fletores

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -18.75000000 7.0000 0. 2 -0.00000000 6.25000000 23.0000 0. 3 -0.00000000 -6.25000000 23.0000 0. 4 -0.00000000 18.75000000 7.0000 0.

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -8.57142857 5.0893 0. 2 -0.00000000 2.14285714 18.2143 0. 3 -0.00000000 0.00000000 13.3929 0. 4 -0.00000000 -2.14285714 18.2143 0. 5 -0.00000000 8.57142857 5.0893 0.

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -0.00000000 12.0461 4. 2 -0.00000000 -6.78521642 44.0305 0. 3 -0.00000000 13.40177757 17.9253 0.

-----Deslocamentos----- --Reações de apoio-- no Vertical Rotação Força M.fletor 1 -0.00000000 -8.24242424 9.0909 0. 2 -0.00000000 0.48484848 31.2727 0. 3 -0.00000000 0.00000000 15.6364 -10.