teoria das estruturas exercícios

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UNIDADE 1 AVALIAÇÃO 1
1) Uma treliça consiste de barras retas ligada em juntas apenas em suas extremidades. As treliças são classificadas como as outras estruturas.
Como se classificam as treliças segundo a estaticidade?
R: hipostática, isostática e hiperestática
2) Levando em conta que as incógnitas a determinar são em número de r + b, sendo r o número de reações e b o número de barras e as equações de equilíbrio são em número de 2n sendo n o número de nós total da estrutura, podem ocorrer três casos:
De acordo com o texto base, assinale a alternativa correta.
R: Se r + b > 2n a treliça é hiperestática.
3) Em treliças não há ação de cargas distribuídas e suas extremidades são rotuladas.
De acordo com o texto base, assinale a alternativa que representa qual a força que prevalece como predominante nas treliças.
R: força normal.
4) A disposição dos nós e barras numa treliça simples é de tal modo que será sempre possível encontrar um nó envolvendo duas incógnitas que podem ser encontradas pelas duas equações de equilíbrio e seus valores transferidos para os nós adjacentes e tratados como quantidades conhecidas nestes nós. Este procedimento pode ser repetido até que todas as forças (incógnitas) tenham sido determinadas.
O texto acima menciona qual método de análise de treliças?
R: Método dos Nós.
5) As treliças, são estruturas que têm esforços normais de tração e compressão e são, geralmente, de madeira ou aço, por serem materiais que suportam bem a estes dois tipos de esforços.
As vantagens em se usar treliças de aço como sistema estrutural são?
R: vencer vãos maiores e sustentar cargas maiores.
AVALIAÇÃO 2
1) Podemos definir com Trabalho Virtual das Forças Internas:
R: Trabalho Virtual das Forças Internas: será igual à soma dos trabalhos virtuais de deformação de todos os elementos de comprimento ds ao longo da estrutura e, estando no regime elástico linear.
2) Indique a expressão, que por meio do Princípio dos Trabalhos Virtuais, que nos permite os cálculos de descolamentos em corpos elásticos.
Clique aqui para elaborar o enunciado da questão...
R: 
3) No caso do Trabalho Virtual das Forças Externas (Ações e Reações) dado por  podemos afirmar:
 Clique aqui para elaborar o enunciado da questão...
R: As reações não realizam trabalho.
4) Chegando-se à expressão final  verifica-se que, para fins de cálculo dos trabalhos virtuais, a estrutura sujeita ao carregamento  fornece as cargas e os esforços e, por isso, denominada se Estado de:
R: Carregamento.
5) Calcular o deslocamento horizontal do ponto D para o pórtico abaixo que tem  para todas as barras.
R:ϭ= -7,875 mm
AVALIAÇÃO 3
1) Qual a definição correta de carga permanente?
 Clique aqui para elaborar o enunciado da questão...
R: São aquelas que atuam constantemente ao longo do tempo.
2)  Qual a definição correta de cargais acidentais? 
Clique aqui para elaborar o enunciado da questão...
R:São aquelas que podem ou não atuar na estrutura, ou seja, sob determinadas condições atuam e sob outras condições não atuam.
3) Podemos considerar como exemplos de cargas permanentes?
Clique aqui para elaborar o enunciado da questão...
R: O peso próprio das estruturas e os revestimentos de materiais que se apoiam sobre ela, como paredes, pisos e outros.
4) Define-se como cargas móveis:
R: cargas devido a veículos percorrendo estruturas como pontes rodoviárias ou ferroviárias, viadutos, pontes rolates industriais e outros.
5) Qual a definição de trem-tipo?
R: “Veículo ideal” definido por normas de projeto de cada país, que variam em função da natureza e forma de utilização da estrutura.
Unidade 2 AVALIAÇÃO 2
1) O ensaio de tração é um ensaio mecânico fundamental em que uma amostra cuidadosamente preparada é carregada de forma controlada enquanto se mede a carga aplicada e o alongamento da amostra a uma certa distância.
A seguir é dada a curva tensão-deformação para os materiais A e B.
R- O material A é dito um material frágil pois suporta elevada tensão e experimenta deformação nula ou quase nula. 
2) Assinale a alternativa correta em relação as propriedades dos materiais A e B.
R - O material A é dito um material frágil pois suporta elevada tensão e experimenta deformação nula ou quase nula.
A tensão e a deformação de engenharia são obtidas ao se dividir a carga e o alongamento por valores constantes (dados da geometria da amostra), o que torna possível obter a curva tensão-deformação).
Analise as afirmações a seguir:
 I. A deformação elástica é a região da curva tensão-deformação em que a tensão e a deformação são proporcionais.
II. A tensão é distribuída uniformemente na região estreita do material até atingir o LRT.
III. O ponto de intersecção da reta com a curva tensão-deformação é definido como a tensão de escoamento.
É correto o que se afirma em:
R - São corretas I, II e III.
3) Existem cinco condições fundamentais de carga: compressão, flexão, cisalhamento, torção e tensão.
A _____________ envolve o a pressão uniaxial de cargas no mesmo sentido. A _______ é o tipo de carga em que duas seções do material, uma de cada lado do plano tendem a ser puxadas ou alongadas em sentidos opostos e a ____________ envolve a aplicação de uma carga, de maneira com que um material se curve, resultando na compressão do material em um lado e no estiramento do outro lado.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
R - Compressão, tensão, flexão.
4) Os conceitos de tensão e de deformação de engenharia são definidos a partir da área da seção reta original de um corpo de prova antes de qualquer deformação (CALLISTER, 2012). No entanto, em algumas situações é necessário considerar a tensão verdadeira e a deformação verdadeira.
Analise as afirmações abaixo:
 I. A tensão verdadeira é determinada pela razão entre a carga e a deformação da área da seção reta do corpo e prova.
II. A deformação por cisalhamento é calculada pela diferença angular entre dois segmentos de retas inicialmente perpendiculares, e, posteriormente, com mudança angular.
III. Em um material submetido à tração, a deformação axial é sempre acompanhada por contrações laterais de sinal oposto nas duas direções mutuamente perpendiculares à deformação axial.
É correto o que afirma se em:
R - Apenas em II e III.
5) O coeficiente de Poisson é definido como o negativo da razão entre a deformação lateral e axial para um estado de tensão uniaxial.
Assinale a alternativa correta em relação ao coeficiente de Poisson:
R - O coeficiente de Poisson para tensões dentro da faixa elástica é aproximadamente constante.
AVALIAÇÃO 5
1) “Quando um eixo com seção transversal circular é submetido a um torque, a seção transversal permanece plana, enquanto as linhas radiais giram. Isso provoca uma deformação por cisalhamento no interior do material, a qual varia linearmente, ao longo de qualquer linha radial, de zero na linha central do eixo a um máximo em seu contorno externo. ” (Hibbeler, 2010, p.129)
Para um eixo maciço com diâmetro de 40MM e comprimento de  10mm , determine a deformação de cisalhamento máxima que pode ocorrer, sabendo que o ângulo de torção não pode ser superior a  .
R – 0,0002rad
2) “Visto que a lei de Hooke é usada no desenvolvimento da fórmula para o ângulo de torção, é importante que os torques aplicados não provoquem escoamento do material e que ele seja homogêneo e se comporte de maneira linear elástica. ” (Hibbeler, 2010, p.142)        
Para um corpo de prova com diâmetro de 25,40mm e comprimento de 300mm submetido a um ensaio de torção, foi realizada a leitura do ângulo de torção de0.05rad para um torque de 50Nm. Qual deve ser o módulo de elasticidade transversal para esse material?
R – 7,33 Gpa
3) “Às vezes, o projeto de um eixo depende de restrições à quantidade de rotação ou torção que pode ocorrer quando o eixo é submetido a um torque. Além disso, saber calcular o ângulo de torção para um eixo pode acarretar variação no torque interno ao longo da linha central do eixo.” (Hibbeler, 2010, p.139-140)        
Paraum navio com hélices acopladas a um eixo vazado com diâmetros externo de 350mm  e interno de 280mm e comprimento de 50m , determine o ângulo de torção do eixo, sabendo que o material possui uma 
R – 0,16rad
4) “ Se a barra de seção circular estiver submetida a torques em localizações que não sejam suas extremidades, ou for formada por várias partes com várias seções transversais e, possivelmente ,de diferentes materiais, o ângulo de torção do eixo deve ser expresso como a soma algébrica dos ângulos de torção de suas partes componentes. “ (Beer et al., 2015, p. 211)
O sistema de engrenagem é submetido a diferentes torques, conforme apresentado na Figura. Determine o ângulo de torção da engrenagem C em relação à engrenagem D, sabendo que o eixo tem diâmetro de  e módulo de elasticidade transversal .
R – 1,74x10^-3 rad
5) “Se as reações nos suportes de uma barra ou os torques internos não puderem ser determinados somente pela estática, dizemos que o eixo é estaticamente indeterminado. As equações de equilíbrio obtidas dos diagramas de corpo livre devem ser, então, complementadas por relações que envolvam as deformações da barra e obtidas por meio da geometria do problema.”  (Beer et al., 2015, p. 211)
A Figura apresenta um eixo circular fixo nas duas extremidades, submetido a um esforço de torção. Sabe-se que diâmetro do eixo é de  e . Determine a tensão de cisalhamento máxima no eixo.
 Eixo submetido ao esforço de torção
R-7,9Mpa
Avaliação 6
1) São considerados esforços todas as cargas atuantes numa estrutura, que podem ser classificadas como:
R - Permanentes e acidentais.
2) Qual a definição de cargas permanentes atuantes numa estrutura?
R - Cargas permanentes: cargas de atuação constante na estrutura (peso próprio, revestimentos, etc...)
3) Indique a definição correta de esforços externos ativos:
R - São considerados esforços externos ativos todas as cargas atuantes na estrutura podendo elas serem permanentes e ou acidentais, concentradas ou distribuídas.
4) Dado o esquema estrutural abaixo, calcular os esforços externos reativos desta estrutura: 
R Ha=0 , Va=13,5 ; Vb= 4,5 
5) Dado o esquema estrutural abaixo, calcules os esforços externos reativos desta estrutura: 
R - Va=33kn, ha=40kn, Vb=29kn
AVALIAÇÃO 7
1) Indique a definição correta de linha de influência.
R - Definimos como linha de influência de um efeito elástico como sendo a representação gráfica, numa seção solicitada, devido a uma carga concentrada unitária que se desloca na estrutura.
2) Qual o tipo de carga móvel que se utiliza para definir uma linha de influência?
R - Concentrada unitária.
3) Uma vez determinada as linhas de influência dos apoios de uma estrutura isostática, para determinar a linha de influência numa seção qualquer dessa estrutura utilizamos qual princípio matemático?
R - Semelhança de triângulos.
4) O cálculo do efeito cortante da carga móvel (trem tipo) na seção S é dado por:
R – Qs= ∑(Pini+qΩ)
5) O cálculo do efeito da carga móvel (trem tipo) na seção S com relação ao momento fletor é dado por:
R – Ms= ∑(Pini/qΩ)