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ANÁLISE ESTRUTURAL I Prof.: Judas Tadeu Gomes de Sousa Definir o conceito ideal de treliças; Classificar os tipos de treliças conforme suas principais características; Apresentar como o método dos nós para análise estrutural de uma treliça Treliça é um sistema estrutural reticulado formado pela união de barras as quais apresentam extremidades rotuladas e cujas cargas estão aplicadas apenas em seus nós Devido a essa característica os elementos que formam a treliça estão submetidos exclusivamente a esforços axiais. Composição de uma treliça ◦ Barras ou elementos; ◦ Nós resultado da ligação das extremidades das barras; ◦ Apoios também chamados de nós. Ligação ideal entre barras de uma treliça: ◦ Como as barras são rotuladas nas extremidades elas deveriam ser unidas por um pino e o atrito entre o pino e as barras deveria ser nulo. Ligação real entre barras de uma treliça: ◦ É mais comum ligar as barras através de chapas auxiliares, as quais são rebitadas soldadas ou parafusadas as barras concorrentes. Os tipos de ligações usadas na prática, usando chapas, possibilitam o aparecimento de momentos fletores nas extremidades das barras. Análises estruturais mais profundas, no entanto, provaram que a influência desses momentos é muito reduzida, sendo de boa precisão desprezar seu efeito. Aplicação das cargas nos nós da treliça, na prática isso é conseguido fazendo com que as cargas cheguem a treliça por meio de outras peças estruturais Quanto a sua posição no espaço: ◦ Treliças planas: todas as barras e os vetores do carregamento atuante estão dispostos no plano que contém o eixo da estrutura; ◦ Treliças espaciais: as barras e forças atuantes na estrutura estão dispostas no espaço tridimensional. Quanto a sua estabilidade: ◦ Treliças hipostáticas: quando para analisar a treliça o número de equações disponíveis é superior ao número de incógnitas do problema. Dica: dentro de uma treliça hipostática existirá pelo menos um polígono com número de lados maior que três ◦ Treliças Isostáticas: quando o número de equações disponíveis para solucionar uma treliça é igual ao número de incógnitas do problema. Dica: as treliças isostáticas são formadas a partir das duas configurações fundamentais acima, pela adição de duas barras partindo dos nós existentes para novos nós ◦ Treliças Hiperestáticas: quando o número de equações disponíveis para solucionar uma treliça é menor que número de incógnitas do problema. Fórmula prática para cálculo do grau de estaticidade de uma treliça plana ◦ g < 0, treliça hipostática; ◦ g = 0, condição necessária para treliça ser isostática; ◦ g > 0, condição necessária para treliça ser hiperestática. nósden barrasdenapoiodereaçõesdasng º2 )ºº( Exemplos ◦ Treliça isostáticas ◦ Treliça hipostática Considere a treliça isostática mostrada na figura abaixo, submetida ao carregamento indicado, para qual as reações de apoio foram calculadas usando as equações da estática Suponhamos que desejamos calcular os esforços normais atuantes nas barras 1e 6. Para precisamos aplicar o equilíbrio das forças atuantes no nó A, ou seja as reações HA e VA e os esforços normais as barras 1 e 6, representados substituindo as barras partidas pela seção S-S pelos seus esforços. ; ; ;0 ;0 6 1 N N F F y x O cálculo dos esforços das demais barras é feito analisando cada um dos nós das treliça. Tendo o cuidado de sempre escolher os nós que impliquem apenas duas incógnitas por vez. IH GF DE BCA :Roteiro Em relação ao tipo de esforço normal, compressão ou tração, a qual a barra está submetida: ◦ “Se o nó da treliça for comprimido pela normal a barra calculada o elemento esta sendo comprimido”; ◦ “Analogamente, se o nó da treliça for tracionado pela normal a barra o elemento esta sendo tracionada”. Calcular os esforços das barras da treliça na figura abaixo:
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