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ESTABILIDADE DAS ESTRUTURAS I PROFº. DIEGO FERREIRA TIPOS DE ESTRUTURAS 1. TIPOS DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS: • Viga - estrutura reticular, onde uma das dimensões é preponderante em relação às outras duas. • Pórtico Plano - Estrutura linear plana, com cargas coplanares, constituída por barras retas ligadas entre si. • Grelhas - é uma estrutura reticulada plana submetida a carregamentos perpendiculares ao seu plano. TIPOS DE ESTRUTURAS 1. TIPOS DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS: • Treliça plana - Estruturas reticuladas, ou seja formadas por barras (em que uma direção é predominante) de eixo reto, ligadas por rótulas ou articulações (nós). • Treliça espacial - estrutura tridimensional formada por barras e rótulas, tridimensionalmente. • Pórtico espacial - estrutura tridimensional formada por barras (vigas, pilares). TIPOS DE ESTRUTURAS TIPOS DE ESTRUTURAS TIPOS DE ESTRUTURAS TIPOS DE ESTRUTURAS TIPOS DE ESTRUTURAS TIPOS DE ESTRUTURAS ESFORÇOS TIPOS DE AÇÕES • 2. TIPOS DE AÇÕES EXTERNAS: • Carga concentrada - Este carregamento corresponde a aplicação de uma carga em um único ponto sobre a estrutura, sendo geralmente representado em kilograma-força(kgf) ou Newton(N). • Carga distribuída - Este carregamento corresponde a aplicação de uma carga por unidade de comprimento, geralmente representado em kilograma força por metro (kgf/m) ou Newton por centímetro (N/cm). Quando a carga por unidade de comprimento possui valor constante, é atribuído o nome de carga uniformemente distribuída. TIPOS DE AÇÕES • 3. ESFORÇOS INTERNOS: • Esforço Normal – É aquele que comprime ou tracionam a seção do corte. • Momento Fletor – Esse momento tende a fletir a viga no plano de carregamentos. • Momento Torsor - esse momento tende a torcer a viga em relação ao eixo da peça. • Esforço Cortante - são forças que atuam paralelamente a seção e perpendiculares ao eixo da peça. TIPOS DE VÍNCULOS • 4. VÍNCULOS: • Vínculos são dispositivos que existem nas estruturas para impedir que elas se desloquem. • Os vínculos podem ser de apoio e de ligação ou transmissão. Apoio é o contato do sistema com o exterior, ao passo que ligação é o contato entre partes internas da estrutura. TIPOS DE VÍNCULOS TIPOS DE VÍNCULOS 4.1. VÍNCULO DE PRIMEIRO GÊNERO OU CHARRIOT: • Impede o movimento de translação na direção perpendicular à base do apoio. Por isso só aparece uma reação. TIPOS DE VÍNCULOS 4.2. VÍNCULO DE SEGUNDO GÊNERO, RÓTULA: • Impede o movimento de translação na direção perpendicular e na paralela à base do apoio. Podem aparecer, por isso, até duas reações. TIPOS DE VÍNCULOS 4.3. VÍNCULO DE TERCEIRO GÊNERO OU ENGASTE: • Impede três tipos de movimento, dois de translação e um de rotação. Com isso podem aparecer até três reações. REAÇÕES DE APOIO • As reações de apoio surgem na estrutura pela substituição dos vínculos por esforços reativos que impeçam os mesmos movimentos que os vínculos impediriam. REAÇÕES DE APOIO • Passo 1: Identificar os vínculos. • Passo 2: Verificar se existem: - Cargas Inclinadas - Em caso afirmativo, substituir pelas componentes nas direções vertical e horizontal. - Cargas Distribuídas – Para o cálculo das reações é necessário reduzi-la numa Carga Concentrada no baricentro da distribuição, com o valor equivalente ao da área da carga distribuída. • Passo 3: Analisar o tipo de apoio e adotar de forma coerente com as cargas ativas, as reações nas direções dos eixos referenciais “X” e “Y”. • Passo 4: Aplicar as equações de equilíbrio da estática no plano, determinando com isso os módulos das reações. • OBS: Se algum resultado for um número negativo, significa que o sentido adotado para aquela reação está invertido. EQUAÇÕES DE EQUILÍBRIO ESTÁTICO ESTATICIDADE E ESTABILIDADE • a) A estrutura é restringida e o número de incógnitas é igual ao número de equações de equilíbrio: ISOSTÁTICA. • b) A estrutura é restringida e o número de incógnitas é maior que o número de equações de equilíbrio: HIPERESTÁTICA. • c) A estrutura não é restringida ou o número de incógnitas é menor que o número de equações de equilíbrio: HIPOSTÁTICA. • g: grau de estaticidade ou hiperestaticidade = número de incógnitas – número de equações. ESTATICIDADE E ESTABILIDADE ESTATICIDADE E ESTABILIDADE ESTATICIDADE E ESTABILIDADE ESTATICIDADE E ESTABILIDADE Ex.: classificar as estruturas abaixo quanto a sua estabilidade e estaticidade. Lista de exercícios n.º 2 Calcular as reações de apoio das estruturas abaixo: Obs.: considerar todas as cotas em metro. Lista de exercícios n.º 2 Calcular as reações de apoio das estruturas abaixo: Obs.: considerar todas as cotas em metro. Lista de exercícios n.º 2 Calcular as reações de apoio das estruturas abaixo: Obs.: considerar todas as cotas em metro.
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