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Introdução a Análise Estrutural Diagramas de Esforços Solicitantes para Estruturas Lineares Renan de Lima Branco Forças externas Figura 1 – Viga biapoiada Fonte: elaborado pelo autor. As forças e momentos internos são aqueles que partem do elemento estrutural, realiza sobre o restante. Forças internas Figura 2 – Esforços internos na seção da viga Fonte: elaborado pelo autor. Padronizações Esforço normal positivo é aquele que tende a tracionar o elemento. Esforço cortante positivo é aquele que gera momento no sentido horário sobre uma seção. Momento fletor positivo é aquele que tende a tracionar as fibras inferiores e comprimir as fibras superiores do elemento. Fonte: elaborado pelo autor. Sequência de cálculo Calcular as reações de apoio Definição de uma seção perpendicular Escolha um dos lados definidos pela seção • Indicado escolher aquele com menor número de reações do apoio. Cálculo do esforço normal na seção Cálculo do esforço cortante na seção Cálculo do momento fletor Pode-se verificar os valores encontrados, calculando os esforços para a mesma seção, tendo como ponto de partida o outro lado definido pela seção. Diagrama de esforços internos Segundo Martha (2009), o diagrama de esforços cortantes pode ser definido como uma descrição da variação dos esforços cortantes ao longo das seções transversais da estrutura. O diagrama de momentos fletores apresenta a variação dos momentos fletores. kN ou kNm Sinais padronizados kN kN kN.m kN.m kN kN Normal Cortante Momento Fletor • Suponha que cada um dos conjuntos a seguir represente a seção de um elemento estrutural, e a linha apresentada represente o centro de gravidade desta seção. Classificação dos apoios das estruturas e suas reações Bloco 2 Renan de Lima Branco Carregamentos externos Fonte: Lajes (2017). • Ações de paredes sobre vigas, transmissão de esforços das lajes. Entretanto, na indústria, há vigas presentes em pórticos de transporte e as mais diversas situações. Figura 3 - Carregamento sobre viga Importância dos diagramas Fonte: Pina Panpisal/iStock.com • Obras em concreto armado apresentam a especificidade de combinar as vantagens de dois elementos: concreto e aço. • Como cada um deles resiste melhor a um tipo de esforço, o diagrama auxilia no dimensionamento mais seguro e econômico. Figura 4 - Concreto armado Esforços normais Fonte: SteveCollender/ iStock.com • O estudo dos esforços normais é especialmente importante para os pilares. Como são peças que tendem a serem esbeltas, o esforço normal deve ser estudado minuciosamente para prevenir deformações excessivas. Figura 5 - Pilares Classificação dos apoios das estruturas e suas reações Bloco 3 Renan de Lima Branco Teoria na prática • Você está responsável por dimensionar a armadura de uma viga biapoiada e com uma extremidade em balanço. Tal viga recebe diferentes carregamentos ao longo de sua extensão. No primeiro trecho, tomando como referência o apoio à esquerda da viga, do ponto 0 aos 2 metros recebe 2 kN/m, e recebe também uma carga concentrada de 10 kN no ponto 3 metros. Na extremidade em balanço, ainda há uma carga concentrada de 5 kN. w Figura 6 – Teoria na prática Fonte: elaborado pelo autor. Resolução junto com o aluno Diagramas encontrados Figura 6 – Teoria na prática Fonte: elaborado pelo autor. Dica do professor Bloco 4 Renan de Lima Branco Dicas para estudo Relembre em livros de mecânica (BEER, Ferdinand P. et al. Vector mechanics for engineers. Tata McGraw-Hill Education, 9ª Ed. 2009) a base sobre esforços internos. Pratique, criando carregamentos em vigas e compare seus resultados e diagramas com os obtidos pelo FTOOL. Referências KASSIMALI, A. Structural analysis. Cengage Learning, 2009. LAJES, A. E. Cálculo de flecha em viga pelo método da linha elástica. Disponível em: <https://www.guiadaengenharia.com/flecha-viga- linha-elastica/>. Acesso em: 26 abr. 2019. https://www.guiadaengenharia.com/flecha-viga-linha-elastica/ Número do slide 1 Número do slide 2 Forças externas Forças internas Padronizações Sequência de cálculo Diagrama de esforços internos Sinais padronizados Número do slide 9 Carregamentos externos Importância dos diagramas Esforços normais Número do slide 13 Teoria na prática Resolução junto com o aluno Diagramas encontrados Número do slide 17 Dicas para estudo Referências Número do slide 20
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