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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 que 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: qual a diferença entre uma treliça plana e uma treliça espacial; quais as vantagens do uso de treliças tanto do ponto de vista de projeto, quanto do ponto de vista de complexidade de cálculo; explique de forma simplificada, os métodos dos nós e método das seções, se desejar pode criar um exemplo; explique o quer são treliças e estruturas estáticas, hiperestática e hipoestáticas. Referências: BEER, F.P. et al. Vector Mechanics for Engineers: Statics and Dynamics. 12. ed. [S.l.]: McGraw-Hill Education, 2019. MERIAM, J. L.; KRAIGE, L. G. Mecânica para Engenharia - Estática. 7. ed. Rio de Janeiro: [s.n.], 2015. Resposta: Uma treliça plana é um tipo de estrutura formada por elementos bidimensionais (geralmente barras retas) conectados em nós articulados. Essa treliça é confinada a um único plano e os membros só podem se mover ao longo desse plano. Por outro lado, uma treliça espacial é uma estrutura tridimensional composta por elementos que se estendem em diferentes direções no espaço. Os nós em uma treliça espacial são conectados por membros que podem se movimentar em qualquer direção tridimensional. As treliças têm várias vantagens em relação a outros sistemas estruturais. Do ponto de vista de projeto, as treliças são altamente eficientes em termos de uso de materiais, pois distribuem as cargas de forma eficiente ao longo de seus elementos. Além disso, a modularidade das treliças permite a fácil montagem e desmontagem, o que as torna adequadas para estruturas temporárias ou reutilizáveis. Do ponto de vista da complexidade de cálculo, as treliças são vantajosas porque seus membros sofrem apenas esforços axiais, simplificando as análises estruturais. Os cálculos para determinar as forças nos membros de uma treliça são relativamente simples e diretos, o que facilita o projeto e a verificação estrutural. Existem dois métodos comuns para analisar treliças: o método dos nós e o método das seções. O método dos nós é baseado na aplicação das leis de equilíbrio nos nós da treliça. Em cada nó, as forças nas barras adjacentes são determinadas considerando o equilíbrio das forças horizontais e verticais. Esse método é especialmente útil quando a treliça tem nós articulados, onde as reações podem ser tratadas como desconhecidas. Por outro lado, o método das seções é baseado na análise de seções retas ao longo da treliça. Essa abordagem envolve o corte de uma ou mais seções da treliça e a aplicação das leis de equilíbrio nas forças que atuam na seção. O método das seções é eficaz quando a treliça tem nós fixos, onde as reações podem ser determinadas antecipadamente. Vamos considerar um exemplo simplificado: uma treliça plana com uma carga vertical aplicada em um nó. Usando o método dos nós, podemos determinar as forças nas barras adjacentes ao nó, considerando o equilíbrio das forças vertical e horizontalmente. Já com o método das seções, podemos cortar uma seção da treliça que contém o nó e a carga, aplicar as leis de equilíbrio e determinar as forças nas barras cortadas. Além das treliças, existem outros tipos de estruturas estáticas que podem ser classificadas como hiperestáticas ou hipoestáticas. Uma estrutura estática é considerada hipostática quando o número de reações e equações de equilíbrio disponíveis é maior que o necessário para resolver todas as forças e momentos. Essa condição resulta em um sistema estrutural indeterminado, que requer informações adicionais para determinar as forças internas. Por outro lado, uma estrutura estática é considerada hiperestática quando o número de reações e equações de equilíbrio disponíveis é insuficiente para resolver todas as forças e momentos. Essa condição resulta em um sistema estrutural excessivamente determinado, que requer o uso de métodos adicionais, como o método dos deslocamentos ou o método da matriz de rigidez, para determinar as forças internas. Em resumo, as treliças podem ser planas ou espaciais, oferecendo vantagens como eficiência no uso de materiais e facilidade de cálculo. Os métodos dos nós e das seções são utilizados para analisar treliças, considerando o equilíbrio das forças nos nós ou em seções da estrutura.
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