Atividade 4 (A4) - TEORIA DAS ESTRUTURAS

FMU

Taynara Guidini

em 08/06/2023

Questões resolvidas

O método dos deslocamentos utiliza, nos casos básicos, uma estrutura cinematicamente determinada obtida a partir da estrutura original pela adição de vínculos. Essa estrutura, então, é denominada Sistema Hipergeométrico (SH).
A respeito da metodologia do Sistema Hipergeométrico (SH), analise as afirmativas a seguir:
I. Identifica as deslocabilidades.
II. Calcula o fator de carga dos nós.
III. Calcula o momento fletor e torçor.
IV. Aplica a condição de equilíbrio dos nós.
a. I, II e IV, apenas.
b. I e II, apenas.
c. I e III, apenas.
d. I e IV, apenas.
e. IV, apenas.

Quando impedimos ou restringimos os movimentos de uma estrutura, alteramos a classificação dos apoios ou afirmamos que alteramos os números de graus de liberdade. Sabendo disso, existem algumas particularidades quando falamos a respeito de estruturas simétricas no método das forças.
Com base no exposto, assinale a alternativa correta.
a. Sendo a estrutura assimétrica sobre uma barra, ela pode ser considerada apenas pela metade.
b. As estruturas simétricas possuem duas vertentes: simetria sobre um apoio e simetria no meio de uma barra.
c. As estruturas simétricas são apenas estruturas simétricas sobre um apoio.
d. As estruturas simétricas possuem duas vertentes: simetria sobre dois apoios e simetria no balanço da barra.
e. Um engastamento perfeito é caracterizado por carregamentos assimétricos na estrutura.

Um engenheiro de um importante escritório de cálculo estrutural recebeu as seguintes informações sobre uma estrutura: é uma barra triapoiada, com o segundo apoio distante a 3,2m do primeiro e o terceiro apoio distante a 4,8m do segundo (os apoios B e C são de primeiro gênero). Considerando que a barra está com um carregamento distribuído em todo seu comprimento no valor de 12 kN/m, assinale a alternativa correta, sabendo que o sistema principal foi escolhido com deslocamento no ponto B.
a. Va = -10,8 kN e Vc = -62 kN.
b. Va = -15,36 kN e Vc = 34,56 kN.
c. Va = 14,4 kN e Vc = 21,6 kN.
d. Va = 10,8 kN e Vc = 62 kN.
e. Va = 10,8 kN e Vc = 23,2 kN.

O grau de indeterminação estático é importante para avaliarmos qual será a melhor técnica empregada para a resolução da estrutura. Quando o grau é elevado, o método dos deslocamentos se torna uma boa opção, sendo especificamente mais útil em estruturas hiperestáticas. Para resolução do método dos deslocamentos, é importante entendermos o conceito da indeterminação cinemática.
Sobre esse assunto, assinale a alternativa correta.
a. Indeterminação cinemática consiste no número de restrições (vínculos) necessário para eliminar os deslocamentos dos nós da estrutura.
b. Indeterminação cinemática consiste na superposição de configurações deformadas.
c. Indeterminação cinemática consiste no cálculo da superposição de forças, a fim de restabelecer as condições de compatibilidade.
d. Indeterminação cinemática consiste no fato de o número de restrições (reações) ser rigorosamente igual ao número de equações da estática.
e. Indeterminação cinemática consiste na soma dos deslocamentos da estrutura.

A análise da variação de carregamento da estrutura é de suma importância para a racionalização de materiais utilizados em sua construção. Uma análise feita de forma correta proporciona economia e, assim, fazemos engenharia. Por esse motivo, é muito importante saber aplicar o conhecimento adquirido.
Nesse sentido, analise os itens a seguir:
I. Reações de apoio: V = +1 M = -z
II. Esforço cortante na seção S: Q = 0 para z < x Q = +1 para z > x
III. Momento fletor na seção S: M = 0 para z ≤ x MS = - (z – x) para z > x
IV. Reações de apoio: V = +1 M = -X
a. I e II, apenas.
b. III, apenas.
c. II, III e IV, apenas.
d. I, II e III, apenas.
e. I e III, apenas.

Com base no conhecimento a respeito do assunto de método das forças, é possível afirmar que esse método é conhecido como um pilar de conhecimento para estruturas. Assim, a partir dos conceitos, pode-se abrir nossos horizontes e propor soluções inéditas, sendo um dos desafios do engenheiro atual.
Diante do exposto, analise as afirmativas a seguir:
I. A estrutura hiperestática é caracterizada por ter excesso de vínculos. Esse excesso é o grau de hiperestaticidade da estrutura.
II. Uma estrutura 2 vezes hiperestática exige 3 equações para a sua resolução.
III. A estrutura fundamental é sempre isostática e obtida a partir da estrutura dada pela retirada dos vínculos superabundantes.
IV. A escolha da estrutura fundamental pode ser feita de forma aleatória.
a. I, II e III, apenas.
b. I e III, apenas.
c. I, II e IV, apenas.
d. II e III, apenas.
e. II, III e IV, apenas.

Para um bom projeto estrutural, precisamos levar em consideração todas as cargas que estão carregadas. Nesse contexto, há dois tipos de carregamento: o carregamento permanente, resultante do próprio peso da estrutura; e os carregamentos móveis, que passeiam pela estrutura na posição vertical.
Em relação ao exposto, analise as afirmativas a seguir:
I. Quando discutimos a respeito de esforços simples no método de linhas de influência, devemos analisar as cargas unitárias de forma isolada, posicionadas à esquerda ou à direita do ponto avaliado.
II. A estrutura fundamental é sempre isostática e obtida a partir da estrutura dada pela retirada dos vínculos superabundantes.
III. O traçado dos diagramas se torna mais simples por causa da introdução das rótulas.
IV. Trem-tipo é o nome atribuído a um passo importante da aplicação do método de linhas de influência.
a. II, apenas.
b. I e III, apenas.
c. IV, apenas.
d. I, apenas.
e. II e IV, apenas.

De acordo com a NBR 8681, é possível consultar as ações que atuam em uma estrutura, sendo elas as principais responsáveis pelos esforços e deformações. Assim, são classificadas segundo sua variabilidade no tempo em três categorias: ações permanentes, ações variáveis e ações excepcionais.
No que concerne à linha de influência, assinale a alternativa correta.
a. A linha de influência é o passo que precede o traçado das denominadas envoltórias de limites de esforços.
b. A linha de influência consiste em uma carga percorrendo a estrutura de cima para baixo, de forma a apresentar a representação analítica dos carregamentos.
c. A linha de influência consiste em um momento aplicado na estrutura, de forma a evidenciar a representação analítica dos carregamentos.
d. A linha de influência é traçada para se encontrar a reação de apoio.
e. A linha de influência consiste em um momento aplicado na estrutura, de forma a nos conceder as envoltórias de limites de esforços.

A escolha do sistema principal é um dos pontos mais importantes quando falamos acerca do método das forças, pois, a partir dessa escolha, os cálculos podem se tornar mais ou menos complexos, chegando a uma mesma resolução. Por esse motivo, tal escolha deve ser feita cuidadosamente.
No que tange à escolha do sistema principal, assinale a alternativa correta.
a. Não existe uma escolha mais apropriada entre os sistemas.
b. No segundo sistema, não podem ser introduzidas rótulas.
c. O segundo sistema apresenta uma resolução mais complexa.
d. O traçado dos diagramas com as rótulas é mais simples.
e. O primeiro sistema consiste em uma resolução mais simples.

Considere a seguinte situação hipotética: um engenheiro foi contratado para realizar o projeto estrutural de uma ponte rodoviária. Sabe-se que os esforços internos desse tipo de estrutura não variam apenas com a magnitude das cargas aplicadas nela, mas com a posição que essas cargas atuam. Com isso, é necessário determinar os valores extremos dos esforços nas seções do elemento de acordo com a posição da carga.
Diante do exposto, analise as seguintes figuras:
a. A linha de influência de QS pode ser obtida apenas a partir da linha de influência de VB.
b. A ordenada "YS1" representa o valor da força cortante na seção "S1", quando a carga unitária estiver na seção "S".
c. A linha de influência de QS pode ser obtida apenas a partir da linha de influência de VA.
d. A linha de influência de QS pode ser obtida apenas a partir da linha de influência de um momento aplicado no ponto A.
e. A ordenada "YS1" representa o valor da força cortante na seção "S", quando a carga unitária estiver na seção "S1".

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Questões resolvidas

O método dos deslocamentos utiliza, nos casos básicos, uma estrutura cinematicamente determinada obtida a partir da estrutura original pela adição de vínculos. Essa estrutura, então, é denominada Sistema Hipergeométrico (SH).
A respeito da metodologia do Sistema Hipergeométrico (SH), analise as afirmativas a seguir:
I. Identifica as deslocabilidades.
II. Calcula o fator de carga dos nós.
III. Calcula o momento fletor e torçor.
IV. Aplica a condição de equilíbrio dos nós.
a. I, II e IV, apenas.
b. I e II, apenas.
c. I e III, apenas.
d. I e IV, apenas.
e. IV, apenas.

Quando impedimos ou restringimos os movimentos de uma estrutura, alteramos a classificação dos apoios ou afirmamos que alteramos os números de graus de liberdade. Sabendo disso, existem algumas particularidades quando falamos a respeito de estruturas simétricas no método das forças.
Com base no exposto, assinale a alternativa correta.
a. Sendo a estrutura assimétrica sobre uma barra, ela pode ser considerada apenas pela metade.
b. As estruturas simétricas possuem duas vertentes: simetria sobre um apoio e simetria no meio de uma barra.
c. As estruturas simétricas são apenas estruturas simétricas sobre um apoio.
d. As estruturas simétricas possuem duas vertentes: simetria sobre dois apoios e simetria no balanço da barra.
e. Um engastamento perfeito é caracterizado por carregamentos assimétricos na estrutura.

Um engenheiro de um importante escritório de cálculo estrutural recebeu as seguintes informações sobre uma estrutura: é uma barra triapoiada, com o segundo apoio distante a 3,2m do primeiro e o terceiro apoio distante a 4,8m do segundo (os apoios B e C são de primeiro gênero). Considerando que a barra está com um carregamento distribuído em todo seu comprimento no valor de 12 kN/m, assinale a alternativa correta, sabendo que o sistema principal foi escolhido com deslocamento no ponto B.
a. Va = -10,8 kN e Vc = -62 kN.
b. Va = -15,36 kN e Vc = 34,56 kN.
c. Va = 14,4 kN e Vc = 21,6 kN.
d. Va = 10,8 kN e Vc = 62 kN.
e. Va = 10,8 kN e Vc = 23,2 kN.

O grau de indeterminação estático é importante para avaliarmos qual será a melhor técnica empregada para a resolução da estrutura. Quando o grau é elevado, o método dos deslocamentos se torna uma boa opção, sendo especificamente mais útil em estruturas hiperestáticas. Para resolução do método dos deslocamentos, é importante entendermos o conceito da indeterminação cinemática.
Sobre esse assunto, assinale a alternativa correta.
a. Indeterminação cinemática consiste no número de restrições (vínculos) necessário para eliminar os deslocamentos dos nós da estrutura.
b. Indeterminação cinemática consiste na superposição de configurações deformadas.
c. Indeterminação cinemática consiste no cálculo da superposição de forças, a fim de restabelecer as condições de compatibilidade.
d. Indeterminação cinemática consiste no fato de o número de restrições (reações) ser rigorosamente igual ao número de equações da estática.
e. Indeterminação cinemática consiste na soma dos deslocamentos da estrutura.

A análise da variação de carregamento da estrutura é de suma importância para a racionalização de materiais utilizados em sua construção. Uma análise feita de forma correta proporciona economia e, assim, fazemos engenharia. Por esse motivo, é muito importante saber aplicar o conhecimento adquirido.
Nesse sentido, analise os itens a seguir:
I. Reações de apoio: V = +1 M = -z
II. Esforço cortante na seção S: Q = 0 para z < x Q = +1 para z > x
III. Momento fletor na seção S: M = 0 para z ≤ x MS = - (z – x) para z > x
IV. Reações de apoio: V = +1 M = -X
a. I e II, apenas.
b. III, apenas.
c. II, III e IV, apenas.
d. I, II e III, apenas.
e. I e III, apenas.

Com base no conhecimento a respeito do assunto de método das forças, é possível afirmar que esse método é conhecido como um pilar de conhecimento para estruturas. Assim, a partir dos conceitos, pode-se abrir nossos horizontes e propor soluções inéditas, sendo um dos desafios do engenheiro atual.
Diante do exposto, analise as afirmativas a seguir:
I. A estrutura hiperestática é caracterizada por ter excesso de vínculos. Esse excesso é o grau de hiperestaticidade da estrutura.
II. Uma estrutura 2 vezes hiperestática exige 3 equações para a sua resolução.
III. A estrutura fundamental é sempre isostática e obtida a partir da estrutura dada pela retirada dos vínculos superabundantes.
IV. A escolha da estrutura fundamental pode ser feita de forma aleatória.
a. I, II e III, apenas.
b. I e III, apenas.
c. I, II e IV, apenas.
d. II e III, apenas.
e. II, III e IV, apenas.

Para um bom projeto estrutural, precisamos levar em consideração todas as cargas que estão carregadas. Nesse contexto, há dois tipos de carregamento: o carregamento permanente, resultante do próprio peso da estrutura; e os carregamentos móveis, que passeiam pela estrutura na posição vertical.
Em relação ao exposto, analise as afirmativas a seguir:
I. Quando discutimos a respeito de esforços simples no método de linhas de influência, devemos analisar as cargas unitárias de forma isolada, posicionadas à esquerda ou à direita do ponto avaliado.
II. A estrutura fundamental é sempre isostática e obtida a partir da estrutura dada pela retirada dos vínculos superabundantes.
III. O traçado dos diagramas se torna mais simples por causa da introdução das rótulas.
IV. Trem-tipo é o nome atribuído a um passo importante da aplicação do método de linhas de influência.
a. II, apenas.
b. I e III, apenas.
c. IV, apenas.
d. I, apenas.
e. II e IV, apenas.

De acordo com a NBR 8681, é possível consultar as ações que atuam em uma estrutura, sendo elas as principais responsáveis pelos esforços e deformações. Assim, são classificadas segundo sua variabilidade no tempo em três categorias: ações permanentes, ações variáveis e ações excepcionais.
No que concerne à linha de influência, assinale a alternativa correta.
a. A linha de influência é o passo que precede o traçado das denominadas envoltórias de limites de esforços.
b. A linha de influência consiste em uma carga percorrendo a estrutura de cima para baixo, de forma a apresentar a representação analítica dos carregamentos.
c. A linha de influência consiste em um momento aplicado na estrutura, de forma a evidenciar a representação analítica dos carregamentos.
d. A linha de influência é traçada para se encontrar a reação de apoio.
e. A linha de influência consiste em um momento aplicado na estrutura, de forma a nos conceder as envoltórias de limites de esforços.

A escolha do sistema principal é um dos pontos mais importantes quando falamos acerca do método das forças, pois, a partir dessa escolha, os cálculos podem se tornar mais ou menos complexos, chegando a uma mesma resolução. Por esse motivo, tal escolha deve ser feita cuidadosamente.
No que tange à escolha do sistema principal, assinale a alternativa correta.
a. Não existe uma escolha mais apropriada entre os sistemas.
b. No segundo sistema, não podem ser introduzidas rótulas.
c. O segundo sistema apresenta uma resolução mais complexa.
d. O traçado dos diagramas com as rótulas é mais simples.
e. O primeiro sistema consiste em uma resolução mais simples.

Considere a seguinte situação hipotética: um engenheiro foi contratado para realizar o projeto estrutural de uma ponte rodoviária. Sabe-se que os esforços internos desse tipo de estrutura não variam apenas com a magnitude das cargas aplicadas nela, mas com a posição que essas cargas atuam. Com isso, é necessário determinar os valores extremos dos esforços nas seções do elemento de acordo com a posição da carga.
Diante do exposto, analise as seguintes figuras:
a. A linha de influência de QS pode ser obtida apenas a partir da linha de influência de VB.
b. A ordenada "YS1" representa o valor da força cortante na seção "S1", quando a carga unitária estiver na seção "S".
c. A linha de influência de QS pode ser obtida apenas a partir da linha de influência de VA.
d. A linha de influência de QS pode ser obtida apenas a partir da linha de influência de um momento aplicado no ponto A.
e. A ordenada "YS1" representa o valor da força cortante na seção "S", quando a carga unitária estiver na seção "S1".