Comparação de Fenômenos Estruturais

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Considere as afirmativas abaixo para responder esta questão.
Flambagem é uma deformação que decorre unicamente da ação de forças de compressão ao
longo do eixo longitudinal de uma barra.
1.
Flexão é um fenômeno que decorre da ação de forças de ação e reação, transversais ao eixo
longitudinal de uma barra.
2.
Flexão e flambagem são fenômenos semelhantes e decorrem da ação de um diversificado
conjunto de forças externas e internas.
3.
A flexão é um fenômeno que envolve cinco tensões diferentes: compressão, tração, momento
fletor, cisalhamento horizontal e cisalhamento vertical. 
4.
É correto o que afirma em:
I, II e IV
Dadas duas figuras, referentes a seções transversais de vigas feitas de um mesmo material, e
uma tabela com suas características geométricas principais (área, posição do baricentro e
momento de inércia em relação ao eixo paralelo ao eixo cartesiano x, que passa pelo baricentro
da seção).
 Se forem executadas as duas vigas de mesmo 
 comprimento, o peso da viga 1 seria maior que 
 o da viga 2.
Na comparação entre as figuras abaixo, pode-se afirmar que:
As duas seções possuem áreas diferentes.
REMA - ESTAB
MÓDULO 1 - CARACTERÍSTICAS DE RESISTÊNCIA - DIAGRAMA TENSÃO-DEFORMAÇÃO
https://online.unip.br/conteudo/detalhes/83959
MÓDULO 2 - TENSÕES NORMAIS E TENSÕES TANGENCIAIS
Na estrutura esquematizada abaixo, pode-se afirmar que:
O valor da força de tração no fio alcança seu valor mínimo quando a = 900
A estrutura abaixo esquematizada mostra uma rede de vôlei e seu funcionamento.
A rede é suportada por um fio, que fixa nas laterais da quadra, fazendo um ângulo a com o solo, se
equilibrando graças a existência de dois postes. Se analisarmos o comportamento dessa estrutura,
podemos afirmar que:
Os postes estão comprimidos e os fios tracionados, e quanto maior for o ângulo a menor será
a força de tração no fio
MÓDULO 3 - TENSÕES NORMAIS - SEÇÕES SUJEITAS A ESFORÇOS NORMAIS
A estrutura abaixo esquematizada é composta por uma viga bi-apoiada em dois pilares que
transferem os esforços para o solo por meio de sapatas.Supondo que, para uma determinada
condição de carregamento,a carga vertical de compressão aplicada sobre cada pilar seja de 300 kN,
pode-se afirmar que o valor da tensão de compressão em cada pilar é de:
 2500 kN/m²
A estrutura abaixo esquematizada, composta por uma viga apoiada em dois pilares é feita de um
material que possui resistência à tração e à compressão de 4.500 kN/m².
Supondo que, para uma determinada carga aplicada sobre a viga, o momento fletor máximo que
solicita a viga no meio do vão é de 190 kNm, pode-se afirmar que as tensões normais máximas
aplicadas na seção transversal são de compressão na face superior e de tração na face inferior. O
valor dessas tensões é o mesmo nessas duas faces, e vale: 
 5937,5 kN/m²
Para a estrutura acima esquematizada, se for desprezado o peso próprio dos materiais, pode-se
afirmar que a tensão máxima de compressão na seção A-A, no engastamento, independe da altura
da coluna, e seu valor é:
 2,58 kgf/cm²
A figura esquematizada mostra uma viga bi apoiada, sujeita a uma carga uniformemente distribuída
p, sustentada por um pilar em uma extremidade e por um fio na outra extremidade. O vão que a
viga vence l é de 4 metros, e o valor da carga distribuída é p = 3 tf/m. O diâmetro do fio é de 16 mm.
 Nessas condições a tensão de tração que solicita o fio vale:
 
 3.000 kgf/cm²
As pontes estaiadas apresentam na sua concepção estrutural tabuleiros sustentados por cabos de
aço (também denominados ‘estais’) inclinados pendurados em torres, dando assim uma impressão
de leveza ao conjunto. A Ponte estaiada Octavio Frias de Oliveira, em São Paulo, tornou-se um marco
na arquitetura da cidade. Ela possui uma concepção única no mundo, sendo formada por dois
tabuleiros curvos, suspensos por 144 estais, ligados a uma torre central, em forma de ‘X”, de 138
metros de altura. Supondo que em uma ponte concebida como estaiada a força a ser suspensa por
cada estai seja de 200 tf, e a sua resistência seja de 5.000 kgf/cm², pergunta-se qual deveria ser a área
mínima da seção transversal do estai?
40 cm²
MÓDULO 4 - TENSÕES NORMAIS NA FLEXÃO SIMPLES
A estrutura abaixo esquematizada é composta por uma viga bi-apoiada em dois pilares que
transferem os esforços para o solo por meio de sapatas quadradas.Supondo que, para uma
determinada condição de carregamento,a carga vertical de compressão aplicada no solo seja de 400
kN, e que o mesmo tenha uma tensão admissível de 300 kN/m², o lado da sapata deve medir pelo
menos:
 
 1,16 m
A figura esquematizada mostra uma viga em balanço engastada em uma parede estrutural através
de uma chapa com chumbadores. O comprimento do balanço é de 4 metros. Se considerarmos que
o peso próprio da viga é de 150 kgf/m, e que a carga concentrada aplicada na ponta é de 800 kgf, e as
dimensões da seção transversal da barra são b=10 cm e h= 30cm, pode-se dizer que as tensões
máximas no engastamento são:
 293,3 kgf/cm²
A figura esquematizada mostra uma viga em balanço engastada em uma parede estrutural através de
uma chapa com chumbadores. O comprimento do balanço é de 4 metros. Se considerarmos que o
peso próprio da viga é de 150 kgf/m, e que a carga concentrada aplicada na ponta é de 800 kgf, e as
dimensões da seção transversal da barra são b=10 cm e h= 30cm, pode-se dizer que as tensões
máximas no engastamento são:
 53,3 kgf/cm²
A figura a seguir representa o diagrama de momentos fletores ao longo de uma viga bi-apoiada
sujeita a carga uniformemente distribuída em todo o seu vão. O valor do momento fletor máximo no
meio do vão pode ser obtido pela expressão:
M = p l² / 8, 
onde p é a carga distribuída, e l é o vão entre apoios.
Se analisarmos a viga da figura abaixo, isostática, notamos que ela está bi-apoiada nos pilares
denominados como “apoio1” e “apoio2”. Ela deverá ser feita de um material cujo peso específico é de
25 kN/m³. Dessa forma o valor da carga distribuída devido ao seu peso próprio é gviga = 0,18 x 0,60 x
25 = 2,70 kN/m
Sobre toda a extensão da viga está apoiada uma parede de alvenaria. No esquema abaixo o valor
dessa carga de alvenaria está indicado como galv.
Dessa forma, a carga distribuída que solicita a viga é a soma do seu peso próprio com o peso da
parede de alvenaria, ou seja p = gviga + galv.
Suponha que o valor de galv seja 6,30 kN/m.
 Nesse caso o momento fletor máximo atuante na viga vale 
 aproximadamente:
 
 28,1 kNm
A estrutura abaixo esquematizada indica uma viga em balanço sujeita apenas a seu peso próprio. Os
valores das tensões de compressão e de tração máximos que solicitam essa viga e a flecha máxima
apresentada pela da viga ocorrem:
As tensões máximas acontecem na seção do engastamento e a flechana extremidade do
balanço
MÓDULO 5 - TENSÕES NA FLEXÃO COMPOSTA
Flexão e flambagem
É comum, mesmo entre profissionais de arquitetura, ocorrer por descuido ou imprecisão conceitual
uma confusão entre esses dois fenômenos, flexão e flambagem. Entretanto devemos estar atentos
às diferenças entre eles, pois a concepção do sistema estrutural de um edifício deve responder de
maneira adequada, seja na forma, seja no dimensionamento, a esses distintos fenômenos.
A flexão
Uma viga biapoiada, que recebe um carregamento transversal a seu eixo longitudinal, sofre um
fenômeno denominado flexão. A flexão decorre das ações da força transversal e das forças de
reação, geradas nos dois apoios. O efeito mais visível desse fenômeno é a tendência ao arqueamento
da viga, na direção da ação da força transversal. Entretanto no interior da viga ocorrem também
outros fatos menos visíveis.
As forças que agem no interior do material estrutural são denominadas tensões e elas são geradas
pelas forças externas que atuam sobre a superfície da peça estrutural. A flexão se caracteriza por
envolver um conjunto de cinco tensões: compressão, tração, momento fletor, cisalhamento
horizontal e cisalhamento vertical.
A verificação das tensões atuantes na viga fica mais fácil quando ela é observada sob efeito das
deformações a que a flexão a sujeita. Ocorre compressão na parte superior e tração na parte inferior;
ocorrem também cisalhamento (ou tensão cortante) horizontal e cisalhamento vertical e ainda o
momento fletor.
A compressão tende a encurtar a peça ao longo do eixo de sua atuação; assim a parte superior da
viga fica mais curta do que na situação em repouso.
A tração tende a alongar a peça ao longo do eixo de sua a atuação; assim a parte inferior da viga fica
mais longa do que na situação em repouso.
O cisalhamento horizontal tende a separar a viga em diversas camadas horizontais, que deslizam
umas sobre as outras.
O cisalhamento vertical tende a separar a viga em diversas secções verticais, que deslizam umas
em relação às outras.
O momento fletor é um movimento de giro que causa uma flecha, ou seja, é um movimento de
giro que causa um arco na viga, cuja deformação é medida por sua flecha. O giro mencionado
refere-se à rotação sofrida pela secção transversal da viga. Assim, se observarmos uma secção
transversal da viga sob a ação do fenômeno da flexão, notaremos que ela sofre um giro e um
rebaixamento, com relação à situação de repouso.
 
A flambagem
A flambagem é uma deformação característica das peças sujeitas à compressão. A tendência mais
comum de deformação de uma barra (um pilar, por exemplo) sob efeito da compressão é o
encurtamento de sua dimensão longitudinal, associado ao aumento de sua secção transversal.
Entretanto, como a compressão axial pura é um fenômeno difícil de ocorrer, as peças sob efeito da
compressão podem sofrer flambagem, que se caracteriza pelo arqueamento da barra, semelhante
ao que ocorre na flexão. Porém não deve haver confusão: flexão e flambagem são fenômenos
distintos, decorrentes de ações de forças muito diferentes sobre as peças estruturais e que por isso
demandam tratamento estrutural diferenciado.
Tendo em vista o texto acima, considere as seguintes afirmativas:
 
 I. Flexão e flambagem são dois fenômenos que causam efeitos semelhantes nas peças estruturais e
por essa razão a distinção entre eles é apenas uma questão de denominação.
 II. Flexão e flambagem são dois fenômenos distintos que demandam cuidados diferentes nas peças
estruturais em que se manifestam.
 III. A flambagem é um fenômeno que decorre da má utilização das peças estruturais e por isso pode
e deve ser evitado.
 IV. Toda peça estrutural sujeita à flexão está também sujeita à flambagem, pois seus efeitos finais
são semelhantes.
 V. Uma mesma peça estrutural está sujeita ora à flambagem ora à flexão, pois esses os fenômenos
são intercambiáveis entre si.
 
É correto apenas o que se afirma em: II.
Dada a figura abaixo, se desprezarmos o peso específico da barra, pode-se afirmar que:
 
 O momento no engastamento é 28 kNm, a cortante no engastamento é 4 
 kN e a normal no engastamento é 16 kN
A força normal de compressão na barra AB será:
 1,16 tf 
O momento de engastamento em A da figura abaixo será:
 0,12 tfm 
Tensões Normais nas Peças Sujeitas a Flexão Composta Normal
A denominação “Flexão Composta Normal” refere-se à seção transversal de uma barra sujeita
concomitantemente a um Momento de Flexão (ou Momento Fletor) e a uma força Normal, ou Axial,
que pode ser de tração ou de compressão.
No caso da Flexão composta, calcula-se as tensões normais devidas à flexão (M) e soma-se às
tensões normais devidas ao esforço Normal (N).
O Momento Fletor M provoca tensões cujo valor varia em função da altura da seção, sendo que seus
valores extremos são nas extremidades da seção, como pode ser observado no diagrama de sm. Já
a força Normal N provoca tensões constantes em toda a seção, sn.
Se na estrutura da figura abaixo, ao calcularmos as tensões na seção de engastamento da barra
vertical no ponto A, as tensões de Flexão nas bordas da seção valem 30 kN/cm2 e as tensões de
compressão devidas à força de compressão valem 15 kN/cm², sabendo que o material possui
resistência de 40 kN/cm², tanto à tração quanto à compressão, pode-se concluir que:
a barra não tem capacidade de resistir à tensão
máxima de compressão embora tenha capacidade de
resistir à tensão máxima de tração no ponto A,
portanto não tem segurança estrutural