SUSSEKIND, Jose Carlos. Curso de Análise Estrutural  Estruturas Isostáticas. Vol. I. Globo

SUSSEKIND, Jose Carlos. Curso de Análise Estrutural Estruturas Isostáticas. Vol. I. Globo


Disciplina<strong>análise</strong> <strong>estrutural</strong>1 materiais12 seguidores
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CURSO DE 
ANÁLISE ESTRUTURAL 
Volume I 
Estruturas Isostaticas 
O (lum de Análise Estnitural compreende os volumes: 
1 - Estruturas isostáticag 
11 - Deformações em estruturas Mbtodo das forças. 
111 -Método das deformapes Processo de Cross. 
CIP-Brasil Cataiogação-na-konlc 
Câmara Brasileira do Livro, SP 
Siisseklnd, 3 0 6 Carlos, 1947- 
S963c Curso de análise estnitural/ José Carlos Siissekind. - 
v.1-3 6. ed. - Porto Alegre -Rio de Janeiro : Globo, 1981. 
v. ilust. (EnciolopMia tbcniui unfversal Globo) 
Bibiiogmííí. 
Conteiido: -v. 1. Estnitiuas isostáticar -2. Deforma- 
ções em estruturas. Método das forps. -3. Método das 
deformaç6es Processo de Cross. 
I 1. EstruturaçAnáüse. (Engenharia) I. Tftulo. U. Tftu- 10 : Estrutu~as isostáticar IU. Sene. 
hdloes parn catálogo slstedtim: 
1. Análise estrutural : Engenharia 624.171 
2. Estruturas: Análise: Engenhada 624.171 
Enciclopédia Técnica Universal Globo 
JOSE CARLOS SUSSEKIND 
CURSO DE 
ANÁLISE ESTRUTURAL 
Volume I 
Estruturas Isostáticas 
6? Edição 
E O i I O R A GLOBO 
Porto Alegre 0 Rio de Janeiro 
1981 
l? Edição -dezembro de 1975 
2? Edição - juiho de 1977 
3? Edição - março de 1979 
4? Ediçáo -maio de 1979 
S? Edlçáo - março de 1980 
Capa: 
Ruben H e m a n n 
A primeira edição desta obra foi realizada em convênio com a 
Universidade de São Paulo 
Direitos exclusivos de edição, em língua portuguesa, 
da Editora Globo S A. 
Av. Getúlio Vagas, 1271 - 90000 P o r t o Alegre, RS 
Rua Sarg. Sllno Hollenbach, 350 - 21510 - Rio de Janeiro, R1 
I Apresentacão 
A idéia de escrever este Curso de Análise Estrutural nasceu da necessi- 
dade encontrada de um texto que nos servisse de'suporte para o ensino da 
Isosiática e da Hiperestática aos futuros engenheiros civis, idéia esta que 
cresceu com o estímulo recebido da parte de diversos colegas de magistério, 
que se vèm deparando com o mesmo problema, e cuja concretização se tomou 
possível a partir do interesse demonstrado pela Editora Globo em editá-lo. 
O Curso de Análise Estmturd será dividido em três volumes, no primei- 
ro dos quais estudaremos os esforços nas estmturas isostáticas, ficando o es- 
tudo dos esforços nas estruturas hiperestáticas e das deformações em estru- 
turas em geral para ser feito nos segundo e terceiro volumes. Nestes últimos, 
incluiremos também o estudo de alguns tbpicos especiais, cujo conhecimento 
julgamos indi~pensável ao engenheiro civil. 
Na apresentação deste Curso, é dever de gratidão mencionar o nome do 
extraordinário professor que é o Dr. Domício Falcão Moreira e Silva, a quem 
devemos nossos conhecimentos de Mecãnica Racional e de Mecânica das 
Estruturas, e por iniciativa de quem fomos lançados no magistério superior, 
I na Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. 
Agradecemos antecipadamente aos nossos leitores e colegas quaisquer 
comentários, sugestões ou críticas que nos venham a enviar através da Editora 
Globo, pois, a partir deles, estaremos em condições de tentar sempre melhorar 
este trabalho, no sentido de torná-lo cada vez mais útil ao nosso estu- 
dante - objetivo final de nossos esforços. 
Rio de Janeiro, 1Q de abril de 1974 
José Carlos Sussekind 
Sumário 
CAmULO I - CONCEITOS FUNDAMENTAIS 
1 - Domínio de estudo da Análise Estmtunl 1 
2 - As grandezas fundzmentais: Força e Momento 2 
2.1 - Força 2 
2.2 - Momento 3 
2.2.1 - Propriedades do momento 4 
2.2 1.1 - Momento de uma força em relaçáo a um ponto 4 
2.2.1.2 - Momentos de uma força em relação a diversos pontos 5 
2.2 1.3 - Momento de uma força em relação a um eua 6 
2.2.1.4 - Momento constante de um sistema de duas forças paralelas, 
de mesmo módulo e sentidos opostos 9 
2.3 - Redução de um sistema de forças a um ponto. Conceito físico 10 
3 - Condições de equilíbrio 10 
3.1 - Casos particulares importantes 12 
3.1.1 - Sistema de forças concorrentes no espaço 12 
3.1.2 - Sistema de forças paralelas no espaço 12 
3.1.3 - Sistema de forças coplanares 14 
4 - Graus de liberdade. Apoios. Estaticidade e Estabilidade 16 
4.1 - Graus de liberdade 16 
4.2 - Apoios 17 
4.2.1 - Estruturas planas canegadas no próprio plano 18 
4.2.2 - Cálculo das reaçóes de apoiÒ 20 
4.3 - Estaticidade e Estabilidade 23 
5 - Esforps simples 25 
5.1 - Caso particular importante: estruturas planas canegadas no próprio plano 34 
6 - Cargas 40 
6.1 - Cargas mncentradas 41 
6.2 - Cargas distribuídas 41 
6.3 - Cargas-momento 45 
CAPITULO U - ESTUDO DAS VIGAS ISOSTÁTICAS 
1 - As equações fundamentais da Estática 48 
2 - Vigas biapoiadas 50 
2.1 - Carga concentrada 50 
2.2 - Carga uniformemente distribuída 53 
2.3 - Carga triangular 55 
2.4 - Carpa-momcnto 59 
2.5 - Casa geral de carregamento 62 
3 - Vigas engastadas e livres 67 
4 - Vigas biapoiadas com balanços 69 
5 - Vigas Gerber 73 
5.L - Introdução 73 
5.2 - Exemplos de decomposição 77 
6 - Vigas inclinadas 79 
6.1 - viga submetida a carregamento distribuído vertical 79 
6.2 - Viga submetida a carregamento distribuído horizontal 81 
6.3 - Viga submetida a carregamento distribuído perpendicular a scu eixo 82 
7 - Problemas resolvidos 84 
8 - F'roblemas propostos 98 
9 - Solução dos pmblemas propostos 104 
CAPfiULO 111 - ESTUDO DOS QUADROS ISOSTATICOS PLANOS 
1 - Quadros simplm 110 
1.1 - Quadro biapoiado 110 
1.2 - Quadro engastado c livre 115 
1.3 - Quadro triarticulado 117 
1.4 - Quadro biapoiado, com articulação L tuante (ou escora) 121 
2 - Quadros com banas c u m 123 
3 - Quadros compostos 130 
3.1 - Introdução 130 
3.2 - Exemplos de decoml,osiçáo 131 
3.3 - Exemplos de resolução 135 
4 - Estudo dos arcos triarticulados 140 
4.1. - Estudo dos arcas triarticulados para carrwamanto vertical em função 
da viga de substituição 141 
4.2 - Definição e determinação da linha de pressões 143 
4.3 - Aplicações 146 
6 - Problemas propostos 156 1 i 
7 - Solução dos problemas pmps tos 170 
2 - Cbdieação das treliças 192 
2.1 - Qiianta à estatiçidde 192 
2.2 - Quanta à lei de formação 195 
3 - Método de Ritter 195 
3.1 - As bases do método 195 
3.2 - Exemplos de aplicação 198 
3.3 - Resolução das treliças de altura constante em f u n ~ ã o 
da viga de substituição 202 
3.3.1 - Treliça com uma diagonal por paiiiel 202 
3.3.2 - Treliças com duas diagonais por painel (Vi@sH:ssler) 214 
4 - Método de Cremona 220 
4.1 - Introdução 220 
4.2 - Apresentação do método 223 
4.2.1 - Notacão das cargas e dos esforço? normais 223 
4.2.2 - Roteiro do método 223 
4.3 - Exemplos 226 
5 - Treliças compostas 231 
5.1 - Conceituação 231 
5.2 - Método dc resoluqão 233 
5.3 - Aplicaçóes 236 
6 - Treliças complexas 241 
6.1 - Conceituação 241 
6.2 - Método geral de resolução das treliças complexas Método de Henneberg) 241 
6.3 - Aplicações 246 
7 - Treliças com cargas fora dos nó? 251 
7.1 - Método de resolução 251 
7.2 - Aplicações 253 
8 - Intmdufão ao estudo das treliças espaciais 258 
9 - Problemas propostos 263 
10 - &l@o dos problemas PrOPOStOS 270 
1 - Estudo das grelhas isostáticas 275 
1.1 - Introdução 275 
1.2 - Definição 276 
1.3 - Aplicações 279 
1.4 - Vigas-balcão 286 
2 - Estudo dos quadros espaciais isostáticos 289 
3 - hohlcrnas propostos 292 
4 - Solu@o dos pmblemaa prnposios 295 
CAP~TULO VI - ESTUDO DAS CARGAS M6VEIS EM 
ESTRUTURAS ISOSTATICAS 
I - lnhoduçáo 298 
1.1 - Classificação das cargas que atuam nas estruturas 298 
1.2 - Definivão das cargas móveis. Trons-tipo 299 
1.3 - O pmblcma a resolver. Forma de resolução 300 
2 - Linhas de influência 301 
2.1 - Dcfinição 301 
2.2 - Fascs dc resolução do problcma 302 
2.3 - Obtenção