Avaliacao I - Individual

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Estruturas I (181035)
Avaliação I - Individual
Peso da Avaliação 1,50 Qtd. de Questões 10
1 A análise de sistemas de cargas coplanares constitui um dos fundamentos da Estática
aplicada à Engenharia, sendo essencial para a correta modelagem de estruturas
submetidas a ações concentradas e distribuídas. A substituição de um sistema real por um
sistema mecanicamente equivalente permite simplificar a avaliação dos efeitos globais,
desde que sejam preservados a força resultante e o momento resultante em relação a um
ponto de referência. Nesse contexto, o estudo da resultante e de sua posição de aplicação
possibilita compreender o comportamento estrutural e garantir a equivalência estática
entre diferentes representações do carregamento.
Fonte: adaptado de: HIBBELER, R. C.Engineering Mechanics: Statics. 14. ed. Boston:
Pearson, 2016.
Considere um sistema de cargas linear com 16 metros, constituído por cargas pontuais e
distribuídas, conforme representado na figura 1.
Figura 1 − Sistema de cargas linear com ações pontuais e distribuídas aplicadas ao longo
de uma viga de 16 m
A partir da análise da força resultante, do momento resultante com relação ao ponto A e
da condição de equivalência mecânica do sistema, analise as afirmativas a seguir:
I. A força resultante do sistema de cargas possui intensidade igual a 345 kN, obtida pela
soma algébrica das cargas pontuais e da resultante das cargas distribuídas.
II. A posição da força resultante equivalente, medida a partir do ponto A, é x = 7,949 m,
garantindo a equivalência mecânica entre o sistema original e o sistema reduzido.
III. A equivalência mecânica do sistema é assegurada quando apenas a intensidade da
força resultante é preservada, sendo irrelevante a posição de aplicação dessa força em
relação ao ponto A.
IV. O momento resultante das cargas em relação ao ponto A apresenta sentido horário e
magnitude igual a 2607,5 kN·m, calculado a partir da soma algébrica dos momentos das
cargas atuantes.
É correto o que se afirma em:
A III e IV, apenas.
B I e II, apenas.
C I, apenas.
D I, II, III e IV.
E II, III e IV, apenas.
2 O grau de estaticidade de uma estrutura está associado à relação entre os movimentos
possíveis do sistema e os movimentos impedidos pelos vínculos internos e externos. Essa
análise permite classificar a estrutura como isostática, hiperestática ou hipostática,
conforme o equilíbrio entre restrições e graus de liberdade. A distinção entre grau de
retenção interno e externo auxilia na compreensão do comportamento estrutural e na
escolha do método de análise adequado. Assim, o conceito de estaticidade é fundamental
para a avaliação da estabilidade e do desempenho das estruturas.
Fonte: adaptado de: SOUZA, Alberto Luiz de; ANTUNES, José Eduardo; SANTOS, Paulo
Roberto de.Análise estrutural. São Paulo: Pearson, 2014.
Com base no texto e nos conceitos de estaticidade e esforços solicitantes, analise as
afirmativas a seguir:
I. Uma estrutura é classificada como hiperestática quando o número de incógnitas é
inferior ao número de equações independentes de equilíbrio disponíveis.
II. Os esforços reativos correspondem às cargas externas que a estrutura deve suportar
durante sua vida útil, sendo independentes das condições de apoio adotadas.
III. Uma estrutura é classificada como hipostática quando o número de incógnitas é igual
ao número de equações de equilíbrio e todos os movimentos de corpo rígido estão
impedidos.
IV. Ao seccionar uma barra em duas partes, os esforços solicitantes atuantes em uma seção
apresentam mesma intensidade e direção, porém sentidos opostos, aos esforços atuantes
na seção adjacente.
É correto o que se afirma em:
A II e III, apenas.
B II, III e IV, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D I, II e III, apenas.
E IV, apenas.
3 Os diagramas de força cortante e de momento fletor constituem ferramentas
fundamentais na análise estrutural, pois permitem identificar a distribuição dos esforços
internos ao longo dos elementos. A partir desses diagramas, tornam-se evidentes os
pontos críticos sujeitos a maiores solicitações. Essa análise subsidia o dimensionamento
adequado das seções estruturais, garantindo segurança e desempenho frente às cargas de
projeto. Assim, os diagramas representam instrumentos essenciais no processo de
concepção e verificação de estruturas.
Considere a viga representada a seguir:
Fonte: adaptado de: HIBBELER, R. C.Análise estrutural. 9. ed. São Paulo: Pearson, 2019.
Com base no texto e na análise da viga isostática representada na figura, analise as
afirmativas a seguir:
I. O momento fletor no ponto F apresenta valor igual a 62 kN·m, obtido a partir do
equilíbrio da seção considerada.
II. O esforço cortante no trecho compreendido entre os pontos D e E é nulo, uma vez que
não há carregamento atuante nesse intervalo.
III. As reações de apoio verticais nos pontos A e B possuem valores iguais, ambos
correspondentes a 31 kN, em função da simetria do carregamento aplicado.
IV. O esforço cortante no trecho compreendido entre os pontos F e B possui valor
constante e igual a 21 kN, decorrente das cargas atuantes à esquerda da seção analisada.
É correto o que se afirma em:
A III e IV, apenas.
B I e IV, apenas.
C II e III, apenas.
D I, II e III, apenas.
E II, III e IV, apenas.
4 As estruturas isostáticas apresentam a particularidade de terem suas reações de apoio e
esforços internos determinados exclusivamente pelas equações de equilíbrio da estática.
No caso de vigas biapoiadas, a análise envolve a consideração das condições de apoio, da
geometria do elemento e das cargas aplicadas ao longo do vão. A correta modelagem
dessas variáveis permite avaliar o comportamento estrutural e estabelecer as reações nos
apoios. Esse tipo de análise constitui um procedimento fundamental no estudo e no
dimensionamento de estruturas simples.
Considere a estrutura representada na figura a seguir:
Fonte: adaptado de: HIBBELER, R. C.Estática. 14. ed. São Paulo: Pearson, 2016.
Com base na viga biapoiada isostática representada na figura, de comprimento igual a 2 m
e submetida a uma carga vertical concentrada de 20 kN aplicada no centro do vão,
determine as reações de apoio horizontal e vertical nos apoios A e B:
A A reação horizontal no apoio B é nula, e as reações verticais nos apoios A e B
apresentam valores iguais a 10 kN.
B A reação horizontal no apoio B é igual a 10 kN, e as reações verticais nos apoios A e B
são iguais a 10 kN.
C A reação horizontal no apoio B é nula, a reação vertical no apoio A é igual a 15 kN, e a
reação vertical no apoio B é igual a 5 kN.
D A reação horizontal no apoio B é nula, a reação vertical no apoio A é nula, e a reação
vertical no apoio B é igual a 10 kN.
E A reação horizontal no apoio B é nula, a reação vertical no apoio A é igual a 2 kN, e a
reação vertical no apoio B é igual a 10 kN.
5 Na análise estrutural, a classificação de uma estrutura quanto ao seu grau de estaticidade
depende da relação entre as incógnitas associadas aos vínculos e o número de equações
independentes de equilíbrio disponíveis. Estruturas como pórticos podem apresentar
diferentes comportamentos estruturais conforme o tipo e a quantidade de apoios
adotados. A identificação do grau de hiperestaticidade é um passo fundamental para a
escolha do método de análise mais adequado, influenciando diretamente a complexidade
do cálculo dos esforços internos. Esse conceito é amplamente discutido nos fundamentos
da análise de estruturas.
Considere a estrutura representada a seguir:
Fonte: adaptado de: HIBBELER, R. C.Análise estrutural. 9. ed. São Paulo: Pearson, 2019.
Com base no texto e na estrutura representada na figura, determine o grau de
hiperestaticidade do sistema estrutural e a classificação da estrutura:
A O grau de hiperestaticidade da estrutura é igual a um, indicando a existência de uma
incógnita redundante.
B O grau de hiperestaticidade da estrutura é igual a três, em razão do excesso de vínculos
externos.
C O grau de hiperestaticidade da estrutura é igual a -1, indicando queo sistema é
hipostático.
D O grau de hiperestaticidade da estrutura é igual a dois, indicando duas incógnitas
redundantes.
E O grau de hiperestaticidade da estrutura é igual a zero, caracterizando-a como
isostática.
6 Em estruturas isostáticas, como vigas biapoiadas, os esforços internos podem ser
determinados exclusivamente a partir das equações de equilíbrio da estática. A aplicação
de cargas distribuídas ao longo do vão influencia diretamente a distribuição dos
momentos fletores, permitindo a identificação de valores máximos ao longo da viga. A
análise desse comportamento é essencial para a verificação da segurança estrutural.
Considere a estrutura representada a seguir:
Fonte: adaptado de: HIBBELER, R. C.Estática. 14. ed. São Paulo: Pearson, 2016.
Com base na viga biapoiada isostática representada na figura, de comprimento igual a 2 m
e submetida a um carregamento distribuído uniforme de 10 kN/m ao longo de todo o vão,
determine o valor do momento fletor máximo desenvolvido na estrutura:
A O momento fletor máximo da viga é igual a 5 kN·m.
B O momento fletor máximo da viga é igual a 2 kN·m.
C O momento fletor máximo da viga é igual a 7 kN·m.
D O momento fletor máximo da viga é igual a 12 kN·m.
E O momento fletor máximo da viga é igual a 10 kN·m.
7 As treliças do tipo tesoura são estruturas compostas por barras ligadas em nós, nas quais
os esforços internos desenvolvem-se predominantemente na forma de tração ou
compressão. A análise desses esforços é realizada a partir do equilíbrio estático dos nós e
das barras, considerando as condições de carregamento e de apoio. A determinação
correta das forças internas é essencial para o dimensionamento seguro dos elementos
estruturais. Esse procedimento constitui um fundamento clássico da análise de estruturas
reticuladas.
Considere a estrutura representada a seguir:
Fonte: adaptado de: HIBBELER, R. C.Análise estrutural. 9. ed. São Paulo: Pearson, 2019.
Considerando a treliça do tipo tesoura representada na figura, analise a seguir os esforços
internos desenvolvidos nos elementos estruturais e as reações de apoio, a partir das
condições de equilíbrio estático:
I. A reação de apoio vertical no nó A apresenta valor igual a 16,70 kN.
II. O tramo BC encontra-se submetido à tração, com esforço normal de 30 kN.
III. O tramo AB encontra-se submetido à tração, com esforço normal de 100 kN.
IV. O tramo AC encontra-se submetido à compressão, com esforço normal de 16,70 kN.
É correto o que se afirma em:
A I, II e III, apenas.
B II, III e IV, apenas.
C III e IV, apenas.
D II e III, apenas.
E I e IV, apenas.
8 Na análise estrutural, a classificação dos sistemas quanto ao seu grau de estaticidade
está diretamente relacionada à relação entre as incógnitas provenientes dos vínculos e as
equações de equilíbrio disponíveis. Essa classificação permite identificar se as reações de
apoio e os esforços internos podem ser obtidos apenas por meio da estática. A correta
compreensão dessa condição é fundamental para a escolha do método de análise e para a
avaliação do comportamento estrutural sob carregamentos. Assim, o conceito de
estruturas isostáticas ocupa papel central nos fundamentos da engenharia de estruturas.
Fonte: adaptado de: HIBBELER, R. C.Análise estrutural. 9. ed. São Paulo: Pearson, 2019.
Com base nos conceitos de estruturas isostáticas, sobre a condição que caracteriza
corretamente esse tipo de sistema estrutural, assinale a alternativa correta:
A Uma estrutura é classificada como isostática quando o número de incógnitas associadas
aos vínculos é inferior ao número de equações de equilíbrio, resultando em deficiência
de restrições.
B Uma estrutura é classificada como isostática quando apresenta vínculos redundantes
internos, ainda que todas as reações de apoio possam ser determinadas.
C Uma estrutura é classificada como isostática quando o número de incógnitas associadas
aos vínculos é superior ao número de equações de equilíbrio, exigindo o uso de
equações adicionais de compatibilidade.
D Uma estrutura é classificada como isostática quando a determinação dos esforços
internos depende do conhecimento prévio das deformações do sistema.
E Uma estrutura é classificada como isostática quando o número de incógnitas
associadas aos vínculos é igual ao número de equações independentes de
equilíbrio, permitindo a determinação completa das reações de apoio.
9 Os elementos estruturais submetidos a ações externas desenvolvem esforços internos
responsáveis por garantir o equilíbrio e a integridade do sistema estrutural. Dentre esses
esforços, destacam-se aqueles associados às solicitações normais, cortantes e aos
momentos, cuja distribuição ao longo do elemento depende das condições de
carregamento e dos vínculos impostos. A análise desses esforços permite compreender
como as forças são transmitidas internamente e como se relacionam com o estado de
tensão nos materiais.
Fonte: adaptado de: BEER, F. P.et al.Mecânica dos materiais. 7. ed. Porto Alegre: AMGH,
2015.
Com base no texto-base e nos conceitos de esforços internos e tensões em estruturas,
analise as afirmativas a seguir:
I. A força cortante em uma viga é determinada pela soma algébrica das forças externas que
atuam perpendicularmente ao eixo longitudinal da viga.
II. Os esforços reativos correspondem a todas as cargas que a estrutura deve suportar
durante sua vida útil, independentemente da origem dessas ações.
III. Para caracterizar completamente o estado de tensão em um ponto de uma estrutura
constituída por barras, é necessário determinar as tensões atuantes em três planos
mutuamente perpendiculares.
IV. As tensões que se desenvolvem nos pontos de uma viga estão relacionadas aos
esforços solicitantes atuantes nas seções transversais, sendo proporcionais a esses esforços
conforme o modelo mecânico adotado.
É correto o que se afirma em:
A I, II, III e IV.
B I, apenas.
C I, III e IV, apenas.
D II e IV, apenas.
E II e III, apenas.
10 A estrutura pode ser compreendida como o conjunto de elementos resistentes
responsáveis por garantir estabilidade, segurança e funcionalidade a sistemas naturais ou
artificiais, submetidos a diferentes tipos de ações. Em construções, máquinas, veículos e
objetos do cotidiano, a estrutura atua como o suporte capaz de absorver, transmitir e
equilibrar esforços, preservando a integridade do sistema. Essa noção também se estende
aos organismos vivos, nos quais estruturas biológicas asseguram forma e sustentação.
Assim, independentemente da escala ou da natureza do objeto, a estrutura constitui um
componente essencial para o desempenho adequado e a durabilidade dos sistemas,
evidenciando sua relevância técnica e científica em múltiplas áreas do conhecimento.
Fonte: adaptado de: BEER, F. P.et al.Mecânica dos materiais. 7. ed. Porto Alegre: AMGH,
2015.
Considerando o texto-base e os conceitos fundamentais de análise estrutural, analise as
afirmativas a seguir:
I. O momento de uma força independe do ponto em relação ao qual é calculado, desde
que a intensidade da força permaneça constante.
II. Toda força aplicada em um ponto é caracterizada por módulo, direção e sentido, sendo
essas grandezas suficientes para sua completa definição no contexto da estática.
III. Toda força aplicada em um plano gera, em qualquer outro ponto distinto do ponto de
aplicação, exclusivamente um binário, independentemente da posição desse ponto.
IV. O momento gerado por uma força em relação a um ponto é determinado pelo produto
entre a intensidade da força e a distância perpendicular do ponto à sua linha de ação.
É correto o que se afirma em:
A I, apenas.
B I, II e III, apenas.
C II e IV, apenas.
D I, II, III e IV.
E III e IV, apenas.