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Introdução à análise estrutural WBA0739_v2.0 Introdução à análise estrutural Diagramas de Esforços Solicitantes para estruturas em pórticos Bloco 1 Renan de Lima Branco Pórticos Figura 1 – Templo de Poseidon, na Grécia Fonte: RobertBreitpaul/ iStock.com. Pórticos são combinações de elementos estruturais, que remontam às principais formas de estruturas que conhecemos. Transmissão de esforços em pórticos Figura 2 – Pórticos de um galpão Fonte: zhengzaishuru/ iStock.com. Figura 3 – Esforços internos na seção da um elemento estrutural Fonte: elaborada pelo autor. Grau de hiperestaticidade Figura 3 – Esforços internos na seção da um elemento estrutural Fonte: elaborada pelo autor. O grau de hiperestaticidade é a diferença entre o número de reações e o número de equações de equilíbrio disponíveis. i = (3m + r) – (3j + ec) Estabilidade estrutural i < 0, diz que o pórtico é estaticamente instável ou hipostático. i = 0, diz que o pórtico é estaticamente determinado ou isostático. i > 0, diz que o pórtico é estaticamente indeterminado ou hiperestático. i = (3m + r) – (3j + ec) Vigas Gerber Figura 4 – Viga Gerber presente em uma ponte Fonte: Borja (2016). Sequência de cálculo 1. Caso o pórtico seja isostático, prossiga para o passo seguinte, do contrário, finalize aqui a análise. (a análise de pórticos hiperestáticos demanda a aplicação de ferramentas como método das forças ou método dos deslocamentos). Verificar a determinação estática, utilizando o equacionamento apresentado no capítulo. Calcular as reações de apoio. Determinar os esforços internos nas extremidades de cada um dos elementos. Para cada elemento do pórtico, construa os diagramas de esforços normal, cortante e momento fletor. 1 Introdução à análise estrutural Classificação dos apoios das estruturas e suas reações Bloco 2 Renan de Lima Branco Quadros isostáticos comuns Fonte: elaborada pelo autor. Figura 5 – Quadros isostáticos comuns i = (3m + r) – (3j + ec) Quadros isostáticos comuns Fonte: elaborada pelo autor. Figura 6 – Quadros isostáticos comuns i = (3m + r) – (3j + ec) Introdução à análise estrutural Classificação dos apoios das estruturas e suas reações Bloco 3 Renan de Lima Branco Teoria na prática • Você está responsável por dimensionar uma estrutura composta por elementos metálicos e já sabe que, dependendo dos esforços atuantes, em cada um dos elementos, pode encomendar o tipo da peça. Trata-se de um pórtico, onde há atuação de vento na lateral direita e uma carga pontual (para baixo), proveniente de uma estação de trabalho no topo do elemento vertical, à direita. O vento causa um esforço externo distribuído de 3,0 kN/m, enquanto a carga pontual aplicada é de 10 kN. Figura 7 – Teoria na prática Fonte: elaborada pelo autor. Diagramas de esforços normais e cortantes Figura 8 – Diagrama 1 Fonte: elaborada pelo autor. Figura 9 – Diagrama 2 Fonte: elaborada pelo autor. Diagrama de momento fletor Figura 10 – Diagrama 3 Fonte: elaborada pelo autor. M = P.L M é o valor do momento fletor em kN.m; P é o valor da carga; e L é a distância entre o ponto do momento e a aplicação da carga. M = q.l.(L/2) M é o valor do momento fletor em kN.m; q é o valor da carga distribuída; l é o comprimento de abrangência da carga distribuída; e L é a distância entre o ponto do momento e a aplicação da carga. Relembrando: Cargas concentradas: Cargas distribuídas: Dica do (a) Professor (a) Bloco 4 Renan de Lima Branco Dicas para estudo Veja mais exemplos de cálculos nos capítulos 5.5 e 5.6, de Análise estrutural, de KASSIMALI (2009). Pratique, criando carregamentos em pórticos e compare seus resultados e diagramas com os obtidos pelo FTOOL. Referências BORJA, E. Estabilidade das construções: Vigas Gerber. Notas de Aula, 2016. FTOOL. Um programa gráfico-interativo para ensino de comportamento de estruturas. Disponível em: https://www.ftool.com.br/Ftool/. Acesso em: 15 fev. 2022. KASSIMALI, A. Structural analysis. Cengage Learning, 2009. Bons estudos! Introdução à análise estrutural Introdução à análise estrutural Pórticos Transmissão de esforços em pórticos Grau de hiperestaticidade Estabilidade estrutural Vigas Gerber Sequência de cálculo Introdução à análise estrutural Quadros isostáticos comuns Quadros isostáticos comuns Introdução à análise estrutural Teoria na prática Diagramas de esforços normais e cortantes Diagrama de momento fletor Dica do (a) Professor (a) Dicas para estudo Referências Bons estudos!
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