Apostila Simulado- Analise de Estruturas Isostaticas

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Apostila Simulado: Análise de Estruturas Isostáticas 
1. Introdução à Análise Estrutural 
A Análise de Estruturas é uma disciplina fundamental na Engenharia Civil e Mecânica. 
Seu objetivo é prever o comportamento de uma estrutura sob a ação de carregamentos. 
Isso inclui o cálculo de reações de apoio, forças internas (esforços normais, cortantes e 
momentos fletores) e deslocamentos. 
Estruturas podem ser classificadas como: 
• Isostáticas: São aquelas em que todas as reações de apoio e forças internas 
podem ser determinadas usando apenas as equações da estática. 
• Hiperestáticas: Possuem mais reações de apoio do que o necessário para a sua 
estabilidade, exigindo métodos adicionais para sua análise. 
Nesta apostila, focaremos exclusivamente nas estruturas isostáticas. 
2. Conceitos Fundamentais da Estática 
Para a análise de estruturas isostáticas, utilizamos as três equações de equilíbrio da 
estática para um corpo rígido no plano: 
• ∑Fx=0 (Somatório das forças horizontais é nulo) 
• ∑Fy=0 (Somatório das forças verticais é nulo) 
• ∑Mo=0 (Somatório dos momentos em relação a um ponto qualquer é nulo) 
Essas equações são a base para o cálculo das reações de apoio e a verificação da 
estabilidade da estrutura. 
3. Classificação das Estruturas e Reações de Apoio 
A forma como uma estrutura se conecta à fundação influencia diretamente nas reações 
de apoio que ela pode desenvolver. Os principais tipos de apoio são: 
• Apoio de 1º Gênero (Móvel): Restringe o movimento em uma direção 
(geralmente vertical) e permite a rotação. Fornece apenas uma reação. 
• Apoio de 2º Gênero (Fixo ou Pino): Restringe o movimento em duas direções 
(horizontal e vertical) e permite a rotação. Fornece duas reações. 
• Apoio de 3º Gênero (Engaste): Restringe o movimento em todas as direções e 
impede a rotação. Fornece três reações: uma horizontal, uma vertical e um 
momento. 
Para uma estrutura plana ser isostática, o número de reações de apoio deve ser igual ao 
número de equações de equilíbrio, ou seja, três. 
4. Análise de Viga Simplesmente Apoiada 
Uma viga simplesmente apoiada é um dos exemplos mais comuns de estrutura 
isostática. Ela possui um apoio de 2º gênero em uma extremidade e um apoio de 1º 
gênero na outra. 
Exemplo Prático: Considere uma viga de 6 metros de comprimento com uma carga 
pontual de 10 kN no centro. 
1. Desenhar a viga e as reações de apoio: 
o Apoio A: Reações RAx e RAy 
o Apoio B: Reação RBy 
2. Aplicar as equações de equilíbrio: 
o ∑Fx=0⟹RAx=0 
o ∑MA=0⟹(10 kN×3 m)−(RBy×6 m)=0⟹30−6RBy=0⟹RBy=5 kN 
o ∑Fy=0⟹RAy+RBy−10 kN=0⟹RAy+5−10=0⟹RAy=5 kN 
5. Diagramas de Esforços Internos 
Após calcular as reações de apoio, o próximo passo é determinar as forças internas ao 
longo da estrutura. Isso é feito através dos diagramas: 
• Diagrama de Força Cortante (DFC): Mostra a variação da força cortante ao 
longo da viga. A força cortante é a soma das forças verticais à esquerda de uma 
seção. 
• Diagrama de Momento Fletor (DMF): Mostra a variação do momento fletor 
ao longo da viga. O momento fletor é o somatório dos momentos causados por 
todas as forças à esquerda de uma seção. 
6. Conclusão 
A Análise de Estruturas Isostáticas é o ponto de partida para qualquer engenheiro 
estrutural. Dominar os conceitos de equilíbrio, a identificação das reações de apoio e a 
construção dos diagramas de esforços internos é fundamental para projetar estruturas 
seguras e eficientes. A simplicidade dos métodos isostáticos torna-os ideais para a 
análise preliminar de projetos mais complexos.