Mecânica dos sólidos 3

Prévia do material em texto

1 
 Engenharia mecânica
 MECÂNICA DOS SÓLIDOS – ESTÁTICA 
Antonio Fernando Azevedo Souza Neto
ATIVIDADE UNIDADE 3 
 MECÂNICA DOS SÓLIDOS - ESTÁTICA 
Salvador 05 de abril 
de 2022
2 
 
ATIVIDADE 03 
 
Treliças são sistemas estruturais construtivos que são caracterizados por ser 
formados por membros (ou elementos) delgados conectados nas extremidades por 
articulações (nós) rotuladas com carregamentos são feitos apenas nestes nós. 
Essas hipóteses fazem com que os elementos sofram apenas esforços axiais (Beer 
et al., 2019). Enquanto máquinas e suportes estruturais são sistemas em que pelo 
menos um dos elementos tem carregamentos multiforça que, geralmente, os 
esforços desenvolvidos no elemento não serão colineares com seu eixo axial 
(Meriam & Kreige, 2015). 
Considere essas definições e os conteúdos estudados e elabore um texto 
dissertativo explicando: 
 
1 – Qual a diferença entre uma treliça plana e uma treliça espacial? 
Treliça plana é uma estrutura de componentes de construção, que tem uma 
forma triangular e é conectada entre si por meio de extremidades. Por meio de 
pinos, soldas, rebites e parafusos, a estrutura da treliça pode ser reforçada, 
resistindo assim ao trabalho normal, à tração, tensão e compressão. 
Combinando todos os elementos, existe apenas um plano. É formado da 
seguinte forma: barras redondas e planas ou treliças espaciais de Banzos são 
casos especiais de estruturas tridimensionais tridimensionais, que são 
formadas por elementos retos colocados em planos diferentes (caso contrário, 
serão chamados de treliças planas). Eles são geralmente formados por uma 
grade de elementos triangulares dispostos no espaço e conectados por 
membros chamados de montantes. 
 
2 – Quais as vantagens do uso de treliças tanto do ponto de vista de projeto, 
quanto do ponto de vista de complexidade de cálculo? 
Excelente relação peso/resistência possibilitando a cobertura de grandes 
vãos, flexibilidade para locação de apoios, devido à existência de vários nós 
aos quais podem ser instalados suportes; esteticamente agradável, com 
possibilidade de criação de diversas formas em que normalmente é 
desnecessário uso de forro na cobertura; fácil montagem e desmontagem; 
3 
 
devido à grande rigidez e grande número de nós, a cobertura pode servir de 
suporte para equipamentos. Pode-se fazer uso de modelos numéricos 
aproximados para estimar as forças. 
 
3 – Explique de forma simplificada, os métodos dos nós e método das 
seções, se desejar pode criar um exemplo. 
O Método dos Nós, conhecido como Método de Cremona, consiste 
basicamente em verificar o equilíbrio em cada um dos nós de uma estrutura 
treliçada estaticamente determinada (BEER, et al., 2013). Como estamos 
tratando de uma treliça submetida a esforços estáticos, pela Segunda Lei de 
Newton, todos os pontos da treliça devem ter somatório de forças igual à zero 
(HALLIDAY; RESNICK; WALKER, 2016). Portanto, o método de Cremona é 
simplesmente a aplicação da Segunda Lei de Newton nos nós da treliça, 
considerando as forças externas bem como as forças internas a treliça as 
quais possuem a mesma direção das barras conectadas ao nó analisado 
(HIBBELER, 2011). O Método de Ritter ou Método das Seções usado para 
determinar as cargas axiais atuantes nas barras de uma treliça baseia-se no 
princípio segundo o qual, se o corpo está em equilíbrio, então qualquer parte 
dele também está em equilíbrio (HIBBELER, 2011). Tal método utiliza como 
base a Segunda Lei de Newton para cálculo das cargas axiais (BEER, et al., 
2013). 
 
4 - Explique o que são treliças e estruturas estáticas, hiperestática e 
hipoestáticas: 
 
a) Estruturas estáticas: 
As estruturas estáticas normalmente são estáveis, possuem equilíbrio 
estático, não tendo por isso algum movimento (grau de liberdade). O número 
de reações de apoio é normalmente igual o número de equações de 
equilíbrio, sendo o estritamente necessário para manter o equilíbrio estático. 
 
 
 
4 
 
b) Estruturas hipostáticas: 
As estruturas hipostáticas normalmente não são estáveis, não 
possuem equilíbrio estático, tendo por isso algum movimento (grau de 
liberdade) não restringido. O número de reações de apoio é normalmente 
menor que o número de equações de equilíbrio, não é uma regra, porém, é 
um ótimo indicativo. Uma estrutura hipostática pode se manter em equilíbrio 
desde que não haja forças atuantes no sentido que o movimento é permitido. 
 
c) Estruturas hiperestáticas: 
As estruturas hiperestáticas são estáveis, não tendo por isso algum 
movimento (grau de liberdade) não restringido. O número de reações de 
apoio é maior que o número de equações de equilíbrio, mas nem toda 
estrutura que tem mais reações de apoio que equações de equilíbrio é uma 
estrutura hiperestática como visto nos tópicos anteriores O grau de 
hiperestaticidade é igual ao número de ligações que podem ser eliminadas de 
forma a que a estrutura se torne isostática, portanto, uma estrutura isostática 
é considerada com grau de hiperestaticidade. Estas estruturas não podem ser 
calculadas apenas com às equações deequilíbrio da estática.