TEORIA DAS ESTRUTURAS Atividade 2

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TEORIA DAS ESTRUTURAS
Atividade 3
Observe o pórtico exemplificado abaixo. A inserção de uma rótula na estrutura garante que, ao abrir o vínculo, o momento fletor naquele ponto será nulo. Para análise das estruturas com rótulas, essa informação é fundamental, pois disso depende sua resolução.  Sabendo disso, analise a estrutura abaixo e assinale a alternativa correspondente às suas reações de apoio.
 
Figura - Pórtico com rótula
Fonte: Elaborada pelo autor.
Resposta: HA= 10 kN ←→ VA= 120 kN ↑ HB= 10 kN → VB= 120 kN ↑.
Para utilizar qualquer modelo de estrutura, é necessário entender suas particularidades e conceitos. As grelhas são estruturas comuns de ser encontradas, assim chamadas quando são solicitadas por cargas ortogonais ao plano da estrutura, sendo classificada em relação à sua hiperestaticidade.
 
Analise as afirmativas a seguir:
 
I. Grelhas planas são aquelas cujos carregamentos são perpendiculares ao seu plano.
II. Uma grelha plana é considerada isostática quando houver 3 incógnitas a serem determinadas.
III.  Grelhas utilizando as forças horizontais.
IV. Em grelhas, o somatório dos momentos é função das forças e das suas distâncias em relação ao eixo considerado.
 
Está correto o que se afirma em:
Resposta: I, II e IV, apenas.
O diagrama de momento fletor apresenta informações sobre como a estrutura reagirá à flexão de determinados carregamentos aplicados. Saber elaborar e analisar os diagramas de momentos fletores é essencial para a verificação da estrutura, visto que é possível fazer uma série de análises e obter muitas informações a partir deles. Observe as afirmações:
 
I. Para elaborar o diagrama de momento fletor de pórticos, podemos seguir o roteiro de cálculo de vigas isostáticas sem nenhuma alteração.
II. O roteiro para elaborar o diagrama do momento fletor de pórticos se difere das vigas isostáticas apenas na transferência dos momentos nas barras.
III. A verificação dos momentos fletores é feita para o dimensionamento estrutural.
IV. Utilizando o diagrama de momento fletor em conjunto com outras informações estruturais, é possível decidir o material de uma estrutura.
 
Está correto o que se afirma em:
Resposta: II, III e IV, apenas.
É comum encontrarmos pórticos atuando em conjunto com rótulas, chamados pórticos compostos, onde temos pórticos sem estabilidade própria que depende de outros que os suportam. Para a correta análise desses pórticos, é sempre necessário abrir as rótulas para encontrarmos as reações de apoio e traçarmos corretamente seu diagrama. Analise a estrutura esquematizada abaixo.
 
 
Figura - Pórtico composto
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
I. Para o pórtico esquematizado, é possível utilizar o sistema de equações para sua resolução.
II. A reação de apoio VH será de 12 kN.
III.  A reação HJ será de 4,8 kN.
IV. O pórtico apresenta eixos de simetria.
 
Sabendo que as medidas acima estão em metros, está correto o que se afirma em:
Resposta: I, II e III, apenas.
Em uma barra de uma estrutura espacial podem existir 6 tipos de esforços internos solicitantes. No caso de grelhas, temos a  ausência de carregamento no plano da estrutura, dessa forma, esses esforços se reduzem a 3: esforço cortante, momento fletor e momento torçor.  Analise as afiações abaixo:
 
Figura - Grelhas com diferentes tipos de apoios.
Fonte: Resolução… (on-line).
 
Resolução de grelhas hiperestáticas. Disponível em: http://www.uel.br/ctu/dtru/DISCIPLINAS/6tru005/Grelha.PDF. Acesso em: 6 jan. 2020.
 
I.
Na figura 2, temos uma forma de vinculação com um engaste total que fornece as 3
reações de apoio necessárias para o equilíbrio.
II.
Na figura 3, se o engaste A permitisse engastamento somente em torno do eixo, o apoio
do ponto E poderia ser deslocado para o ponto G sem comprometer a estabilidade da
estrutura.
III.
Na figura 1, deve-se tomar cuidado neste caso para que os 3 pêndulos não fiquem
alinhados sob pena de a estrutura não ter como reagir a um momento estático.
IV. Na figura 3, podemos perceber que não existe momento torçor atuando em nenhuma
barra.
É correto o que se afirma em:
Resposta: I, II e III, apenas.
Ao resolvermos a grelha abaixo, é possível encontrar seu respectivo diagrama de esforço cortante, momento fletor e momento torçor. É necessário que todas as vigas estejam interligadas nos seus pontos de interseção para que os esforços e sua transmissão sejam eficientemente executados para os apoios. Analise a estrutura abaixo:
 
Figura - Grelha
Fonte: Mecânica… (on-line).
 
 Mecânica estrutural I. Passei direto. Disponível em: https://www.passeidireto
.com/arquivo/50343449/mecanica-estrutural-i. Acesso em: 5 jan. 2020.
 
Assinale a afirmativa correta.
Resposta: A barra 1-2 possui Mt = 0.
Os pórticos planos são estruturas lineares planas com solicitações coplanares, já as grelhas são constituídas por estruturas lineares situadas em um mesmo plano. Pórticos e grelhas possuem alguns pontos de semelhança, porém é preciso estar atento a algumas particularidades de cada modelo de estrutura. Analise as frases abaixo:
 
1. (  ) Em grelhas planas, os esforços atuantes são: cortante, momento fletor e momento torçor.
2. (  ) Em pórticos, os momentos atuantes são: normal, cortante e momento fletor.
3. (  ) A principal diferença entre grelhas e pórticos é referente ao somatório dos momentos.
4. (  ) Grelhas hipostáticas são aquelas que possuem menos de 3 reações de apoio.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
Resposta: V, V, V, V.
Os pórticos são classificados como estruturas rígidas compostas por vigas e pilares, formando quadros entre si capazes de resistir aos esforços sobre eles aplicado, onde as ligações entre eles são feitas através de engastes ou rótulas, garantindo, assim, a estabilidade da estrutura.
 
A respeito de pórticos, analise as afirmações abaixo:
I.
O comportamento do pórtico está vinculado aos elementos a ele afixados.
II.
Pórticos são estruturas cooperativas entre vigas e pilares.
III.
Podem ser classificados em simples, biapoiados, engastados e triarticulados.
IV. A inclinação das coberturas influi no comportamento do pórtico.
 
Está correto o que se afirma em:
Respostas: I, II, III e IV, apenas.
Os pórticos podem resistir a diferentes tipos de carregamentos. Quanto melhor a capacidade de análise de uma estrutura, maior será a capacidade de utilizá-la como soluções estruturais de forma correta. Abaixo, temos uma representação de uma estrutura com diferentes tipos de cargas. Analise a estrutura indicada abaixo:
 
 
Figura -  Pórtico com diferentes carregamentos
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Resolva a estrutura acima, encontrando os valores para as reações de apoio e traçando os diagramas. Analise seus resultados e assinale a alternativa correta.
Resposta: O valor da reação HD é de 25 kN →.
Observe a estrutura abaixo:
Figura - Pórtico atirantado
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
O tirante, ou escora, é utilizado em conjunto com a estrutura de pórtico para fornecer uma estabilidade maior na estrutura, sendo a barra comprimida chamada de escora e a tracionada chamada de tirante. Resolvendo a estrutura acima, podemos fazer as seguintes afirmações:
 
I.
A barra 3-4 é um tirante.
II.
A barra 3-4 é uma escora.
III.
O momento transferido para a barra 5-6 no ponto 5 é de 7 kN.m.
IV. A inserção da rótula serve para liberar a restrição de deslocamento naquele ponto.
 
Está correto o que se afirma em:
Resposta: