Teoria das Estruturas 1 Aula 02

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TEORIA DAS ESTRUTURAS I
AULA 02
Tipos de Elementos Estruturais;
Estruturas Reticulares;
Grandezas Fundamentais;
Equilíbrio Estático;
Esforços ou Ações;
Forças Aplicadas.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Tipos de Elementos Estruturais
Quanto às dimensões e às direções das ações, os elementos estruturais podem ser classificados em:
Reticulares (ou unidimensionais)
Estruturas reticulares são estruturas compostas por elementos unidimensionais, ou seja, em que o comprimento prevalece sobre as outras dimensões, podendo ser simplificadamente representados através dos seus eixos.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Tipos de Elementos Estruturais
Reticulares (ou unidimensionais)
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Tipos de Elementos Estruturais
Bidimensionais 
Estruturas bidimensionais são aquelas em que duas de suas dimensões prevalecem sobre a terceira, como por exemplo paredes e lajes. 
As lajes e paredes, embora geometricamente semelhantes, recebem denominações diferentes em função da direção das ações. 
Nas lajes os esforços atuantes são perpendiculares ao plano da estrutura e nas paredes, as forças atuantes geralmente pertencem ao plano da estrutura.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Tipos de Elementos Estruturais
Bidimensionais 
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Tipos de Elementos Estruturais
Tridimensionais 
São as estruturas maciças em que as três dimensões se comparam. 
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Estruturas Reticulares
As estruturas reticulares são constituídas por elementos unidimensionais, denominados elementos ou barras, cujo comprimentos prevalecem em relação às dimensões da seção transversal (altura e largura).
Na elaboração dos modelos matemáticos para análise, tais estruturas são idealizadas como constituídas por barras, interligadas por nós.
Os nós que permitem rotação relativa de elementos a eles conectados, são denominados nós articulados e os que não permitem rotação relativa, são denominados nós rígidos.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Estruturas Reticulares
O ângulo formado por elementos interconectados por nós rígidos é o mesmo de antes e depois da deformação da estrutura. No nó articulado, a ocorrência de rotação relativa faz com que o ângulo na configuração deformada seja diferente do originalmente definido na configuração indeformada. 
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Estruturas Reticulares
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Grandezas Fundamentais
Força
A força é uma grandeza vetorial e portanto para ser completamente caracterizada, é necessário conhecer direção, sentido, intensidade e ponto de aplicação. 
Momento
O momento representa a tendência de rotação em torno de um ponto, provocada por uma força.
O deslocamento associado a um momento é uma rotação ou deslocamento angular. 
O momento M de uma força F em relação a um ponto A é a função da força e da distância do ponto 0 ao ponto B de aplicação da força.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Grandezas Fundamentais
Momento
A utilização da regra da mão direita, é bastante útil. A direção e o sentido de M são obtidos pelo dedo polegar perpendicular aos quatros dedos que apontam no sentido positivo da força.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Sistemas de Forças
Um sistema de forças é um conjunto de uma ou mais forças e/ou momentos. 
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Equilíbrio Estático
Deslocamentos Associados
Uma força F quando aplicada a um corpo rígido impõe a este uma tendência de deslocamento linear, ou translação. Um momento M quando aplicado a um corpo rígido impõe a este uma tendência de deslocamento angular ou rotação.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Equilíbrio Estático
Apoios
Visando impedir a tendência de movimento imposta às estruturas pelos sistemas de forças externas ativas, os seus graus de liberdade precisam ser restringidos, possibilitando assim o equilíbrio estático.
A restrição ao movimentos de uma estrutura se dá pelo meio dos apoios ou vínculos. Os apoios ou vínculos são classificados em função do número de graus de liberdade impedidos. Nos apoios, nas direções dos deslocamentos impedidos, surgem as forças reativas ou reações de apoio.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Esforços ou Ações
Os esforços ou ações, na engenharia estrutural, se classificam conforme o quadro abaixo:
O objetivo do engenheiro civil é garantir, por meio do cálculo estrutural, que os Esforços Resistentes Internos (ERI) sejam maiores que os Esforços Solicitantes Internos (ESI). ERI > ESI 
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Forças Aplicadas
As forças aplicadas às estruturas são também denominadas ações solicitantes externas ativas, cargas externas, carregamentos ou simplesmente cargas. Na engenharia estrutural as forças a serem consideradas em projeto dependem do fim a que se destinam as estruturas, sendo em geral regulamentadas pelas normas.
No Brasil, as normas brasileiras são elaboradas pela ABNT e identificadas pela sigla NBR. 
- NBR 6120: Carga para o Cálculo de Estruturas de Edificações;
- NBR 6123: Forças Devidas ao Vento em Edificações. 
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Forças Aplicadas
Em algumas situações especiais, a definição do carregamento a ser considerado fica a cargo do engenheiro projetista. Um exemplo bastante comum é o carregamento dinâmico oriundo de máquinas ou equipamentos mecânicos, o qual deve ser obtido por meio de informações fornecidas pelo fabricante destes.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Forças Aplicadas
As cargas podem ser classificadas pelos seguintes critérios:
Quanto à Posição
Fixas: Cargas que não mudam de posição. Ex: Cargas de um pilar.
Móveis: Cargas que mudam de posição. Ex: Ações de Veículos.
Quanto à Duração
Permanentes: Ações permanentes sob as estruturas. Ex: Peso próprio;
Acidentais: São as provenientes de ações que podem ou não agir sobre as estruturas. Ex: sobrecarga (peso de pessoas, móveis ou ventos).
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Forças Aplicadas
Quanto à Forma de Aplicação
Concentradas: Quando se admite a transição de uma força, de um corpo a outro, através de um ponto. A força concentrada não existe, sendo uma simplificação de cálculo.
Distribuídas: Quando se admite a transmissão de uma força de forma distribuída, seja ao longo de um comprimento (simplificação de cálculo) ou através de uma superfície.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Forças Aplicadas
Quanto à Variação com o Tempo
Estáticas: São aquelas que para efeito de comportamento estrutural, podem ser consideradas como não variando com o tempo.
Dinâmicas: Quando a variação da ação ao longo do tempo tem que ser considerada. Ex: Ações do vento, correntes marítimas, explosões, terremotos.
Pseudo-estática: Algumas ações dinâmicas podem ser convenientemente consideradas para efeito de cálculo, o que ocorre muitas vezes com a ação de ventos, para simplificação de cálculos.
TEORIA DAS ESTRUTURAS I
Forças Aplicadas