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Treliças Mecânica dos sólidos Thiago Castro Freitas 08/11/2016 thiago.freitas@ufsj.edu.br Introdução A treliça é uma estrutura de elementos delgados ligados entre si pelas extremidades. Geralmente os elementos de uma treliça são de madeira ou de aço. Em geral são unidos por uma placa de reforço ou pinos com mostrado nas figuras abaixo. 24/01/2017 15:07 2 Treliças planas As treliças planas são aquelas que se distribuem em um plano e geralmente são utilizadas em estruturas de telhados e pontes. 24/01/2017 15:07 3 Projetos de treliças Para projetar os elementos e as conexões de uma treliça, é necessário, em primeiro lugar, determinar a força desenvolvida em cada elemento(barra) quando a treliça é submetida a um determinado carregamento. Hipóteses de projeto Todas as cargas são aplicadas aos nós, normalmente o peso próprio é desprezado pois a carga suportada é bem maior que o peso do elemento. 24/01/2017 15:07 4 Elementos de duas forças Devido as hipóteses simplificadoras, os elementos de uma treliça atuam como barras de duas forças. Se uma força tende a alongar o elemento, é chamada de força de tração. Se uma força tende a encurtar o elemento, é chamada de força de compressão. 24/01/2017 15:07 5 Treliças simples Para evitar a perda de estabilidade,a forma de uma treliça deve ser suficientemente rígida. A forma geométrica rígida ou estável mais simples é a de um triângulo. Uma treliça simples é construída a partir de um elemento triangular básico. 24/01/2017 15:07 6 Métodos dos nós A análise é realizada a partir do diagrama de corpo livre de cada nó que compõe a treliça. São válidas as equações de equilíbrio da estática. Quando uma força incógnita do elemento é encontrada, utilize a intensidade e seu sentido corretos(T ou C) nos diagramas de corpo livre dos nós subsequentes. Escolher um nó que tenha no máximo duas forças incógnitas e pelo menos uma conhecida. 24/01/2017 15:07 7 Exercício 1 Determine as forças que atuam em todos os elementos da treliça mostrada na figura e indique se os elementos estão sob tração ou compressão. Apoio por pino Apoio móvel 24/01/2017 15:07 8 24/01/2017 15:07 9 B D 24/01/2017 15:07 10 B D 24/01/2017 15:07 11 B D 24/01/2017 15:07 12 24/01/201 7 15:07 13 Exercício 2 Determine as forças que atuam em todos os elementos da treliça mostrada na figura e indique se os elementos estão sob tração ou compressão. Apoio por pino Apoio móvel 24/01/2017 15:07 14 24/01/2017 15:07 15 24/01/2017 15:07 16 24/01/2017 15:07 17 24/01/2017 15:07 18 24/01/2017 15:07 19 Métodos das seções O método das seções é utilizado para se determinar as forças atuantes dentro de um elemento da treliça. Esse método baseia-se no princípio de que se um corpo está em equilíbrio, qualquer parte dele também está. O método consiste em seccionar o elemento que se deseja analisar na treliça e aplicar as equações de equilíbrio na região seccionada. 24/01/2017 15:07 20 Quando utilizar o método das seções ? 24/01/2017 15:07 21 24/01/2017 15:07 22 Métodos das seções Decida sobre como ‘cortar’ ou seccionar a treliça através dos membros onde as forças devem ser determinadas. Antes de isolar a seção apropriada, pode ser necessário primeiro determinar as reações de apoio da treliça. Desenhe o diagrama de corpo livre do segmento da treliça seccionada que possui o menor número de forças agindo. 24/01/2017 15:07 23 Exercício 1 Determinar as forças nos elementos GE, GC e BC. 24/01/2017 15:07 24 24/01/2017 15:07 25 24/01/2017 15:07 26 24/01/2017 15:07 27 Exercício 2 Determine a força nos elementos BC, HC e HG da treliça mostrada na figura abaixo. Indique se os elementos estão sob tração ou compressão. 24/01/2017 15:07 28 24/01/2017 15:07 29 24/01/2017 15:07 30 Exercício propostos 1 - Determine as forças que atuam em todos os elementos da treliça mostrada na figura e indique se os elementos estão sob tração ou compressão. 24/01/2017 15:07 31 2 - Determine as forças que atuam em todos os elementos da treliça mostrada na figura e indique se os elementos estão sob tração ou compressão. 24/01/2017 15:07 32 3 - Determine as forças que atuam em todos os elementos da treliça mostrada na figura e indique se os elementos estão sob tração ou compressão. Dados: P1 = 2kN e P2 = 1,5kN. 24/01/2017 15:07 33 4 - Determine as forças que atuam em todos os elementos da treliça mostrada na figura e indique se os elementos estão sob tração ou compressão. Dado: P = 8kN. 24/01/2017 15:07 34 5 - Determine as forças que atuam em todos os elementos da treliça mostrada na figura e indique se os elementos estão sob tração ou compressão. 24/01/201 7 15:07 35
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