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23/03/2023 TEORIA DAS ESTRUTRAS II AULA 04 Estaticidade e Estabilidade Estabilidade Tipos de Equilíbrio TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 • Estruturas isostáticas: número de incógnitas (reações a serem determinadas) igual ao número de equações de equilíbrio distintas. Estaticidade e Estabilidade Estaticidade TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Estaticidade e Estabilidade Estaticidade • Estruturas hipoestáticas: número de incógnitas (reações a serem determinadas) é menor que o número de equações de equilíbrio distintas. TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Estaticidade e Estabilidade Estaticidade • Estruturas hiperestáticas: número de incógnitas (reações a serem determinadas) é maior que o número de equações de equilíbrio distintas. TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Estruturas Estaticamente Determinadas • As estruturas isostáticas – São classificadas: “Estaticamente Determinadas” • Por quê? – Porque as reações podem ser determinadas por: Condição de Equilíbrio em X 𝑅𝑥 = 𝐹𝑥= 0 Condição de Equilíbrio em Y 𝑅𝑦 = 𝐹𝑦= 0 Condição de Equilíbrio de Momentos 𝑀𝑅𝑜 = 𝑀𝑜 = 0 TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Cálculo: Grau de Hiperestaticidade • Calcula-se pela equação: 𝑔ℎ = 𝐶1 + 2. 𝐶2 +3. 𝐶3 −3. 𝑚 – gh: grau de hiperestaticidade • gh < 0 : hipostática • gh = 0 : isostática • gh > 0 : hiperestática – C1: vínculos que restrigem 1 grau de liberdade – C2: vínculos que restrigem 2 graus de liberdade – C3: vínculos que restrigem 3 graus de liberdade – m: número de barras do sistema TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Exemplo • Calcule o grau de hiperestaticidade Teoria das Estruturas I TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Exemplo • Calcule o grau de hiperestaticidade 𝑔ℎ = 𝐶1 + 2. 𝐶2 + 3. 𝐶3 − 3.𝑚 𝐶1 = 1 𝐶2 = 1 𝐶3 = 0 𝑚 = 1 𝑔ℎ = 1 + 2.1 + 3.0 −3.1 𝑔ℎ = 1 + 2 + 0 −3 𝑔ℎ = 0 Teoria das Estruturas I TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Exercício • Calcule o grau de hiperestaticidade 𝑔ℎ = 𝐶1 + 2. 𝐶2 + 3. 𝐶3 − 3.𝑚 𝐶1 = 1 𝐶2 = 1 𝐶3 = 0 𝑚 = 1 𝑔ℎ = 1 + 2.1 + 3.0 −3.1 𝑔ℎ = 1 + 2 + 0 −3 𝑔ℎ = 0 TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Exercício • Calcule o grau de hiperestaticidade 𝑔ℎ = 𝐶1 + 2. 𝐶2 + 3. 𝐶3 − 3.𝑚 𝐶1 = 0 𝐶2 = 2 𝐶3 = 0 𝑚 = 1 𝑔ℎ = 0 + 2.2 + 3.0 −3.1 𝑔ℎ = 0 + 4 + 0 −3 𝑔ℎ =-1 hipostática TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Exercício • Calcule o grau de hiperestaticidade 𝑔ℎ = 𝐶1 + 2. 𝐶2 + 3. 𝐶3 − 3.𝑚 𝐶1 = 2 𝐶2 = 1 𝐶3 = 0 𝑚 = 1 𝑔ℎ = 2 + 2.1 + 3.0 −3.1 𝑔ℎ = 2 + 2 + 0 −3 𝑔ℎ =1 hiperestática TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Exemplo TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Exemplo TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Exemplo TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Exemplo TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Exercício • Calcule o grau de hiperestaticidade 𝑔ℎ = 𝐶1 + 2. 𝐶2 + 3. 𝐶3 − 3.𝑚 𝐶1 = 2 𝐶2 = 2 𝐶3 = 0 𝑚 = 2 𝑔ℎ = 2 + 2.2 + 3.0 −3.2 𝑔ℎ = 2 + 4 + 0 −6 𝑔ℎ =0 isostática TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Exercício • Calcule o grau de hiperestaticidade 𝑔ℎ = 𝐶1 + 2. 𝐶2 + 3. 𝐶3 − 3.𝑚 𝐶1 = 1 𝐶2 = 2 𝐶3 = 0 𝑚 = 3 𝑔ℎ = 1 + 2.2 + 3.0 −3.3 𝑔ℎ = 1 + 4 + 0 −9 𝑔ℎ =-4 isostática TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 VIGAS GERBER São vigas formadas pela associação de vigas simples isostáticas com alguma delas apoiadas em outras que lhes dão apoio. Vigas em balanço Vigas simplesmente apoiadas Vigas simplesmente apoiadas com balanços TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II VIGAS GERBER Viga com estabilidade própria dará suporte a viga que não tiver estabilidade. Associação de vigas formando um conjunto com estabilidade. As ligações entre as partes se dá por articulações (fixas ou móveis). TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 VIGAS GERBER Associação de vigas com estabilidade própria com outras sem estabilidade própria. As vigas com estabilidade própria suprem as demais dos vínculos que lhes faltam, ficando o conjunto estável. A ligação entre as partes se dá por meio de articulações (fixas ou móveis). Utilizado em pré-fabricados e montagem de estruturas. Motivos que justificam o “conjunto geral” da OBRA!!! TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II VIGAS GERBER Tendência fabricados. TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 VIGAS GERBER As vigas que dão suporte são acrescidas de cargas que lhes são transmitidas pelas rótulas. TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II DECOMPOSIÇÃO VIGAS GERBER Para determinar cargas, precisa-se decompor a viga, isolando os seus vários trechos separando-as pelas articulações internas. A B C A B B C TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 DECOMPOSIÇÃO VIGAS GERBER A B C VIGA SIMPLESMENTE APOIADA AB: se apoia na articulação fixa A e na viga em balanço BC por meio da articulação móvel B. VIGA em BALANÇO BC: dá apoio para a viga AB e se apoia apenas no engastamento C. TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 A disposição das articulações ao longo da viga obedece a critérios que garantam que as vigas Gerber são sistemas geometricamente estáveis. TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Exemplo 03 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 Exemplo 04 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II Exemplo 04 TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II 23/03/2023 TE O RI A D A S ES TR U TU RA S II TE O RI A DA S ES TR U TU RA S II