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Esforços ou ações O objetivo do engenheiro civil é garantir que os esforços resistentes internos (ERI) sejam maiores que os esforços solicitantes internos (ESI), ou seja: ERI > ESI Cargas aplicadas As cargas podem ser classificadas quanto à: posição; à duração; à forma de aplicação; variação com o tempo. Quanto à posição fixas: cargas que não mudam de posição. Ex: cargas normalmente consideradas nas edificações móveis: cargas que mudam de posição. Ex: Veículos em uma ponte. Quanto à duração: permanentes: ações permanentes sobre as estruturas. Ex: peso próprio. acidentais: são provenientes de ações que podem ou não agir sobre as estruturas. Ex: vento. Quanto à forma de aplicação Concentradas: quando se admite a transmissão de uma força de um corpo ao outro, através de um ponto. Obs: A força concentrada não existe, sendo uma simplificação de cálculo. Distribuídas: quando se admite a transmissão de uma força de forma distribuída, seja ao longo de um comprimento ou superfície. Quanto à variação com o tempo Estáticas: são aquelas que, para efeito do comportamento estrutural, podem ser consideras como não variando com o tempo. Dinâmicas: quando a variação da ação ao longo do tempo tem que ser considerada. Exemplos: as ações do vento, de correntes marítimas, de explosões e de terremotos. Pseudo-estáticas: algumas ações dinâmicas podem ser convenientemente consideradas por meio de análises pseudo- estáticas, é o que ocorre muitas vezes com a ação do vento em estruturas que permitam um cálculo simplificado desta ação. Objetivos da análise estrutural Determinação dos esforços solicitantes internos: necessária para o posterior dimensionamento dos elementos estruturais. Determinação das reações de apoio: necessária para a consideração da ação mútua entre os diversos elementos estruturais. Determinação dos deslocamentos em algum ponto: A limitação da flecha máxima nas vigas é uma verificação exigida pelas normas para evitar a deformação excessiva. Equilíbrio estático Ação Deslocamento associados Força translação Momento Rotação Graus de liberdade Qualquer movimento de um ponto no espaço é perfeitamente definido por meio destes seis componentes ou graus de liberdade. São portanto seis os graus de liberdade de cada ponto, ou nó, da estrutura, ou da estrutura como um todo. Visando impedir a tendência de movimento imposta às estruturas pelos sistemas de forças externas ativas, os seus seis graus de liberdade precisam ser restringidos, possibilitando assim o equilíbrio estático Apoios A restrição aos movimentos de uma estrutura se dá por meio dos apoios ou vínculos. Os apoios ou vínculos são classificados em função do número de graus de liberdade impedidos. Equações de equilíbrio estático O que impede que as estrturas se desloquem quando submetidas a forças ativas são os apoios forças reativas na direção dos deslocamentos; As forças e momentos ativos formam com as forças e momentos reativos um sistema de forças em equilíbrio; Representação de forças aplicadas Resultantes dos carregamentos distribuídos Representação dos apoios Os apoios são classificados em função do número de deslocamentos impedidos: Apoio simples (do primeiro gênero ou charriot): Impede a translação em uma das direções Permite a translação na direção perpendicular à impedida; Permite a rotação (em torno do Z). B. Rótula (apoio de segundo gênero ou articulação): Impede as translações nas duas direções (X e Y) Permite a rotação (em torno de Z) Engaste (apoio de terceiro gênero): Impede as translações nas duas direções (X e Y); Impede a rotação (em torno de Z) Cálculo das reações de apoio As reações de apoio são forças ou momentos, com pontos de aplicação e direção conhecidos e de intensidade e sentidos tais que equilibre o sistema de forças ativas aplicado à estrutura. De novo: os sistemas de forças externas, formados pelas forças ativas e reativas, têm que estar em equilíbrio!!!! Vigas biapoiadas Momento aplicado Para treinar
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