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1 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) CURSO DE MESTRADO EM ENGENHARIA DO AMBIENTE PROCESSOS CONSTRUTIVOS Helena Cristina de Menezes e Vasconcelos hcsv@uac.pt DCTD – Universidade dos Açores 2009 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Índice de Tópicos: 2. ESTÁTICA: PRINCÍPIO BÁSICO DA CONSTRUÇÃO 1. INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS ESTRUTURAIS 3. TIPOS DE CARGA 4. LEIS DE NEWTON / ESFORÇOS 5. MOMENTO 6. EQUILIBRIO DE FORÇAS PARALELAS 7. REACÇÕES DE APOIOS 8. CÁLCULO DAS REACÇÕES NOS APOIOS 9. DIAGRAMAS DE ESFORÇOS 2 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) su p ra es tru tu ra In fra es tru tu ra Alic erc e ou ba ld rame Solo resistente Fu nd a çõ es Soc o ou pedesta l Pé-d ireito Estrutura da c oberturaTe lham ento da c ob ertu ra Parede de vedaç ão Parede d ivisória Uma estrutura, definida para desempenhar correctamente a função a que se destina, isto é, adequada a resistir a solicitações, está ligada ao exterior por apoios e é constituída por elementos estruturais, tais como, laje, viga, pilar, fundação. 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is Um Sistema Estrutural é definido por um conjunto de Elementos Estruturais lajes, vigas, pilares, fundações RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Definição dos Elementos Estruturais 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) As lajes num Sistema Estrutural estão, na maioria das vezes, apoiadas em vigas, podendo também, em certos casos, estarem apoiadas directamente sobre pilares. Laje: Estrutura laminar, onde duas dimensões são da mesma ordem de grandeza e a terceira é acentuadamente de menor dimensão. Laje 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 4 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Viga: Estrutura reticular, onde uma das dimensões é preponderante em relação às outras duas. As vigas num Sistema Estrutural podem estar apoiadas directamente sobre os pilares como também sobre outras vigas. viga 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) PILAR: Estrutura reticular, onde uma das dimensões é preponderante às outras duas. Os pilares num Sistema Estrutural estão apoiados nas fundações. Pilar 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 5 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Fundação: Estrutura tridimensional e monolítica, onde as três dimensões são da mesma ordem de grandeza. As fundações num Sistema Estrutural estão apoiadas em estacas ou directamente sobre o terreno. Fundação 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Posicionamento dos Elementos Estruturais O posicionamento dos elementos estruturais (lajes, vigas, pilares, fundações) é dado em função de cada projecto, em consonância os outros projectos (arquitectónico, hidráulico, eléctrico etc). Seria incómodo baixar a cabeça todas as vezes que se desce uma escada para não correr o risco bater numa viga que cruza a escada. Ninguém gostaria de estar sentado na plateia de um teatro com um pilar à frente? Uma tubulação horizontal a ter que se desviar das vigas em cada piso de um edifício 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 6 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Para se compreender a parte TÉCNICA de uma obra, é necessário conhecer: •quais os tipos de cargas que actuam numa edificação, •quais os esforços que surgem nos elementos estruturais provenientes dessas cargas, •quais as tensões que as cargas provocam. 1. In tr od uç ão a os s is te m as e st ru tu ra is RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Estática: princípio básico da Construção: Objectivos: mostrar a relação entre estética e estática e os problemas que podem ocorrer quando os princípios da estática não são considerados. 2. E st át ic a: P rin ci pi o bá si co d a C on st ru çã o RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) ? A parte da Física que estuda o movimento e as suas causas chama-se Mecânica. ? Um caso particular de movimento é o repouso --- movimento nulo. Há repouso quando os agentes causadores do movimento se compensam ou equilibram. Daí se dizer que um corpo em repouso está em equilíbrio. A parte da Mecânica que estuda as condições em que há equilíbrio chama-se Estática. 2. E st át ic a: P rin ci pi o bá si co d a C on st ru çã o RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) PROJECTO = ESTÉTICA + ESTÁTICA + OUTROS ESTÉTICA: Responsável pela "arte" de um projecto. A estética é dada pela expressão arquitectónica através de vários estudos, tendo como principal o estudo do Planeamento Arquitectónico. ESTÁTICA: Responsável pela "técnica" de um projecto. A estática encarrega-se de fazer com que uma estrutura fique "em pé", suportando as cargas e transportando-as sem deformações excessivas até o terreno. A palavra ESTÁTICA, vem do grego "statikos" e quer dizer imóvel como estátua, parado. OUTROS: Projecto eléctrico, projecto hidráulico, projecto de conforto ambiental, paisagismo, integração com o terreno circundante, definição dos materiais a serem utilizados, definição dos processos construtivos, entre outros. 2. E st át ic a: P rin ci pi o bá si co d a C on st ru çã o RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 8 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) A principal função, do ponto de vista estrutural, para uma edificação é ser estática, porém, esta pode: ?"inclinar": por não estar bem travada ou por problemas de fundações. ?deformar e/ou fissurar excessivamente, em partes ou como um todo, devido a excesso de carga ?Partes da estrutura podem ser afastadas uma da outra devido a falhas nas juntas (para estruturas metálicas ou de madeira). 2. E st át ic a: P rin ci pi o bá si co d a C on st ru çã o RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Após um período de tempo, pode haver alterações nas propriedades dos materiais dos materiais devido a factores externos.(ex. corrosão) Um ou mais pilares de um edifício sujeitos a carga de compressão podem flexionar ao máximo até deformarem permanentemente. Os materiais podem estar sobrecarregados conduzindo à fractura 2. E st át ic a: P rin ci pi o bá si co d a C on st ru çã o RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Tipos de carga: Objectivos: definir os tipos de carga concentrada, distribuída/m e distribuída/m2. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Na antiguidade não havia o cálculo ou o projecto estrutural. A evolução na construção era na base da tentativa e do erro. Muitas vezes uma obra que demorara até centenas de anos para chegar até um determinado estágio não suportava os esforços impostos até mesmo pelo próprio peso da estrutura e desabava. Um factor que colaborou com a evolução de uma obra do ponto de vista estrutural, foi a observação das forças da natureza. Por exemplo, uma árvore com as suas raízes poderia perfeitamente servir de modelo para a construção de um pilar com a sua fundação. Esta observação permitiu que os elementos estruturais tivessem dimensões cada vez menores e também permitiu que os vãos se tornassem cada vez maiores. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 10 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) • Com a Revolução Industrial, foram surgindo novas técnicas e novos materiais. Com estas técnicas e materiais, alguns modelos teóricos, ou seja, explicações, para as forças da natureza foram descobertos. Baseados nestes modelos teóricos surgiram então os projectos mostrando que uma obra poderia ser construída sem a necessidade de “más experiências” com obras anteriores (acabou o processo de tentativa e erro). • O primeiro factor a ser considerado na execução do projecto estrutural de uma obra passou a ser as cargas nela actuantes. CARGA é qualquer influência que causa esforços ou deformações numa estrutura. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) A execução do projecto estrutural de uma obra passa pela definição do sistema de carga ou tipo de carregamento que nele irá actuar, isto é, pelo conjunto das forças exteriores. A classificação do tipo de carga é função dos seguintes parâmetros: I – Extensão do local onde actua na estrutura: carga concentrada ou carga distribuída; II – Tempo de aplicação: carga permanente ou carga acidental; III – Permanência no local: carga fixa ou carga móvel. Carga uniformemente distribuída Carga concentrada 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 11 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Existem três tipos de Cargas: Concentrada, distribuída/m e distribuída/m2. Concentrada: - Representa uma força aplicada num único ponto da estrutura. - Unidade: kN - Pode ocorrer nos seguintes elementos estruturais: lajes, vigas, pilares e fundações. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) sobre a fundação: carga do pilar que chega à fundação sobre um pilar: reacção das vigas que se apoiam no pilar sobre uma viga: reacção de uma outra viga sobre uma laje: um móvel no meio de uma sala força concentrada 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 12 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) ?Distribuída/m: - Representa uma força distribuída sobre uma linha da estrutura. - Unidade: kN/m - Pode acontecer nos seguintes elementos estruturais: lajes, vigas. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) . sobre uma laje: peso de uma parede de alvenaria. sobre uma viga: peso de uma parede de alvenaria força distribuída/m: 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 13 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) ?Distribuída/m2: - Representa uma força distribuída sobre uma superfície da estrutura. - Unidade: kN/m2 - Pode acontecer no seguinte elemento estrutural: laje. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) sobre uma laje: peso das pessoas sobre a laje Exemplo de força distribuída/m2: 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 14 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Classificação das cargas em relação ao tempo de actuação: permanentes e acidentais Objectivos: mostrar as cargas permanentes e acidentais actuantes numa estrutura. Exemplo de cálculo de carregamentos numa estrutura (exercício). RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Cargas permanentes: • 1. PESO-PRÓPRIO (PP) • 2. ALVENARIA (ALV) • 3. REVESTIMENTO (REV) • 4. COBERTURA (COB) Cargas Permanentes: Actuam constantemente na estrutura ao longo do tempo e são devidas ao seu peso próprio e dos revestimentos e materiais que a estrutura suporta. Trata-se de cargas com posição e valor conhecidos e invariáveis. Num edifício, as paredes, os tectos, os pavimentos e todos os outros elementos, pesam uns mais e outros menos. RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga 15 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 1. Peso-próprio (pp): • Os elementos estruturais têm o peso que deve ser considerado na definição dos Cargas actuantes numa estrutura. Este peso, definido como peso-própio é função do peso específico do material em questão. • γ: peso específico do material (kN/m3) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Lajes RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga 16 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Vigas Para secção rectangular: RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Pilares Para secção rectangular: Peso específico (g) de alguns materiais mais utilizados: betão armado: 25 kN/m3 madeira: varia de 5 kN/m3 (pinho) até 10 kN/m3 aço: 78 kN/m RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga 17 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 2. Alvenaria (alv): A função do peso/m2 da alvenaria, depende se a parede é mais ou menos espessa. O peso das paredes de alvenaria de uma obra devem ser consideradas sobre os elementos estruturais em que elas se apoiam. Estes elementos podem ser vigas, caso mais comum ou lajes. O peso da alvenaria é função do peso/m2 da alvenaria, que varia de acordo com sua espessura. RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ipos d e C ar ga UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) O peso/m2 dos principais tipos de alvenaria são os seguintes •alvenaria de 1 vez: 3,20 kN/m2 e- 22 cm •alvenaria de 1/2 vez: 1,70 kN/m2 e – 11 cm •alvenaria normal: 0,95 kN/m2 e - 6 cm RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga 18 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 3. Revestimento (rev): rev = 0,50 kN/m2 (carregamento distribuído/m2) O peso dos revestimentos de uma obra deve ser considerado sobre aquelas lajes em que eles se apoiam. Um valor básico é utilizado como peso de revestimento: O valor acima é considerado somente para revestimentos mais utilizados, como por exemplo: tacos, tapete, borracha, pavimentos flutuantes, etc. Para outros tipos de revestimento devem ser consultadas tabelas especiais ou devem ser feitas consultas ao próprio fabricante. RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 4. Cobertura (cob): O peso da cobertura deve ser considerado naquelas lajes em que se apoiam algum tipo de cobertura, entendo-se por cobertura toda a estrutura que suporta as telhas mais o peso das próprias telhas. O peso da cobertura é função do peso/m2 do telhado. cob = 0,60 kN/m2 a 1,00 kN/m2 (carregamento distribuído/m2) 0,60 kN/m2 para telha de fibrocimento e 1,00 kN/m2 para telha de barro. RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 3. T ip os d e C ar ga 19 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Cargas acidentais: ? Vento ? Sobrecargas (SC) ? Cargas específicas (ex: neve) Os carregamentos acidentais, ao contrário dos permanentes, nem sempre estão presentes em Sistemas Estruturais. Há épocas em que eles são actuantes e há épocas em que eles não aparecem. Devido a esta sazonalidade, devem ser considerados durante todo o tempo, não podendo nunca ser esquecidos. . Mostrar os carregamentos acidentais que podem actuar nas estrutura. Exemplo de cálculo de carregamentos numa estrutura. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Vento Este tipo de carregamento é considerado somente para edificações muito altas ou edificações especiais, como por exemplo, torres, caixas de água elevadas, etc. O efeito do vento é função de alguns factores específicos, tais como: velocidade do vento, conseguida através de mapas com linhas de igual velocidade, topografia do local, vizinhança da edificação e tipo da edificação 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 20 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Sobrecarga por vento Considera-se que esta sobrecarga actua numa superfície situada perpendicularmente à direcção do vento, estabelecendo as normas os seguintes valores: Para lugares de ventos fortes (zona costeira, etc.), 200 kg/m2 Para lugares de ventos moderados, 125 kg/m2 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Sobrecargas (SC) São cargas dadas em função da utilização de determinado compartimento da edificação. O efeito da sobrecarga é considerado sobre lajes sendo portanto um carregamento do tipo distribuído/m2. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 21 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Sobrecargas (SC) Valores a serem considerados: • forro (sem acesso ao público): sc = 0,50 kN/m2 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Forro UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Sobrecargas (SC) Valores a serem considerados: • residência, escritório: sc = 1,50 à 2,00 kN/m2 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Escritório 22 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Sobrecargas (SC) Valores a serem considerados: •compartimentos com acesso ao público (escolas, restaurantes, etc.): sc = 3,00 kN/m2 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Sala de Aula UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Sobrecargas (SC) Valores a serem considerados: •compartimentos para baile, ginástica, desporto (teatros, ginásios, clubes, etc.): sc = 4,00 kN/m2 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Sala de Ginástica 23 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Sobrecargas (SC) Valores a serem considerados: •compartimentos para arquivos/bibliotecas/depósitos: sc = função de cada caso 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Biblioteca UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Sobrecarga terramoto / neve Tanto o terramoto como a neve são tipos de carga acidental que devem ser considerados. Infelizmente, nos Açores, uma vez que os sismos ocorrem com intensidade e com frequência suficiente, há que considerar a sobrecarga de sismo. Nas coberturas, em geral, tem de considerar-se a sobrecarga por acumulação de neve (regiões onde haja neve). Sem a prevenção desta eventualidade poderá ocorrer o abatimento do telhado. De acordo com as normas estabelecidas, as cifras que convém tomar para estas sobrecargas, são as seguintes: Em zonas de costa, 25 kg/m2; Em zonas de planalto, 75 kg/m2; Em zonas de montanha, 150 kg/m2; Se a inclinação da cobertura é superior a 30º (com a horizontal), as cifras de sobrecarga podem reduzir-se a metade, tendo em conta que devido à inclinação, o degelo será mais rápido e a acumulação de neve menos perigosa. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 24 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Determinação de Cargas (EXERCÍCIO) Baseado no esquema ao lado, calcular a carga nas: lajes L1 vigas: V2 e V5 pilares: P5 Dados: piso de escritório revestimento da laje: tacos alvenaria: 1 vez material: betão armado reacção da laje L1 nas vigas V1, V3, V4 e V5: 6,25 KN/m reacção da viga V1 sobre os pilares P1 e P2: 42,68 KN reacção da viga V2 sobre a viga V5 e o pilar P5: 2,19 KN reacção das vigas V3 e V4 sobre os pilares P1,P3 e P4: 43,93 KN reacção da viga V5 sobre o pilar P2: 43,33 KN reacção da viga V5 sobre o pilar P4: 44,21KN 3. T ip os d e C ar ga UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Para se calcular as cargas numa edificação, inicia-se sempre de cima para baixo (da cobertura para o térreo) na seguinte sequência: lajes, vigas, pilares e fundações. Portanto, no nosso exemplo, calcularemos primeiramente a carga na laje L1, depois nas vigas V2 e V5 e finalmente no pilar P5. = 5,00 kN/m2total = 2,00 kN/m2scsobrecarga: = 0,50 kN/m2revrevestimento: = 2,50 kN/m2pp = 0,10 m . 25 kN/m3peso-próprio: Peso-próprio (distribuída/m2) + revestimento (distribuída/m2) + sobrecarga (distribuída/m2 Laje L1: Convém lembrar que poderia haver ainda a carga de uma parede de alvenaria ou de um pilar sobre a laje. 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS)25 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) peso-próprio: pp = 0,10 m . 0,50 m . 25 kN/m3 = 1,25 kN/m Peso-próprio (distribuída/m) Viga V2: 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) = 17,07 kN/mtotal = 6,25 kN/mlajelaje: = 8,32 kN/malv = 2,60 m . 3,20 kN/m2alvenaria: = 2,50 kN/mpp = 0,20 m . 0,50 m . 25 kN/m3peso-próprio: Peso-próprio (distribuída/m) + alvenaria (distribuída/m) + reacção da laje L1 (distribuída/m) + reacção da viga V2 (concentrada) Viga V5: 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 26 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) = 4,79 kNtotal = 2,19 kNvigareacção da viga v2: = 2,60 kNpp = 0,20 m . 0,20 m . 2,60 m . 25 kN/m3peso- próprio: Peso-próprio (concentrada) + reacção da viga V2 (concentrada Pilar P5: 3. T ip os d e C ar ga RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Leis de Newton e equilíbrio de forças: As forças num Sistema Estrutural são caracterizadas ? pelas leis de Newton, ? pelo cálculo dos momentos em relação a um ponto, ? pelo cálculo do equilíbrio em relação a um ponto e ? equilíbrio de forças paralelas. 4. L ei s de N ew to n/ Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 27 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Leis de Newton (Isaac Newton - 1642 - 1727) Primeira Lei "Qualquer corpo permanece em repouso ou em movimento rectilíneo uniforme a menos que alguma força seja aplicada sobre ele." Segunda Lei "A aceleração de um corpo é directamente proporcional à força aplicada sobre ele e inversamente proporcional à sua massa." a = F / m F = m . a Terceira Lei "A toda acção, corresponde uma reacção igual e contrária." Do ponto de vista estrutural, a toda acção (Cargas, na maioria para baixo), corresponde uma reacção igual e contrária (para cima). Logo: a resultante é nula e consequentemente a estrutura está em repouso. RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 4. L ei s de N ew to n/ Es fo rç os UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Solicitação de elementos estruturais através de forças. Ocorre quando há duas forças, na mesma direcção, puxando em sentidos opostos Tracção RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 4. L ei s de N ew to n/ Es fo rç os 28 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Ocorre quando há duas forças, na mesma direcção, empurrando em sentidos opostos. Compressão RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 4. L ei s de N ew to n/ Es fo rç os UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Ocorre quando há carregamento transversal entre os apoios Flexão RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 4. L ei s de N ew to n/ Es fo rç os 29 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Ocorre quando há o escorregamento entre secções paralelas devido à forças paralelas Corte Ocorre quando há rotação das extremidades em direcções opostas Torção Pode haver, e normalmente há, uma combinação destes esforços num mesmo elemento estrutural. Outro factor a ser considerado é que nem todos os elementos estruturais suportam bem todos os esforços. RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 4. L ei s de N ew to n/ Es fo rç os UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Esforço (Força) ? Noção elementar de força Essa noção está associada ao esforço muscular, no acto de empurrar ou puxar um objecto. Noção física de força Na superfície da Terra, os corpos tendem a cair, isto é, a mover-se para níveis cada vez mais baixos. Este fenómeno é devido a uma acção atractiva exercida pela Terra denominada gravidade. Verifica-se que a intensidade dessa acção local é proporcional à quantidade de matéria do corpo. Força é o agente físico, de características vectoriais, responsável pelas deformações dos corpos (conceito estático) ou pela modificação de seus estados de repouso ou movimento (conceito dinâmico). Em particular, a força exercida pela Terra sobre um corpo, é denominada peso do corpo. RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 4. L ei s de N ew to n/ Es fo rç os 30 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Momento e Equilíbrio de forças paralelas : Objectivos: cálculo do momento de uma força em relação a um ponto. Definir as condições de equilíbrio de forças paralelas. 5. M om en to RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) MOMENTO de uma força em relação a um ponto é o produto desta força pela sua distância até ao ponto considerado (momento da força P em relação ao ponto A) sentido horário (momento da força H em relação ao ponto A) sentido anti-horário (momento da força V em relação ao ponto A) sentido horário Momento de carga concentrada Não importa a direcção da força para o cálculo do momento. 5. M om en to RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 31 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Momento de carga distribuída MOMENTO = CARGA (q). COMPRIMENTO DA CARGA (b) . DISTÂNCIA DO CENTRO DE GRAVIDADE DA CARGA AO PONTO CONSIDERADO (b/2+a) Mq/A=q . b.(a + b/2) (momento da carga q em relação ao ponto A) sentido horário RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 5. M om en to UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Pergunta: Será que se for colocado um paralelepípedo de um lado da viga e três paralelepípedos sobrepostos do outro lado vai haver equilíbrio? A resposta intuitiva para esta pergunta é NÃO. Porém, vendo a foto ao lado: Vê-se que se o paralelepípedo único estiver mais longe do ponto de apoio que os três paralelepípedos sobrepostos vai haver equilíbrio. 6. E qu ilí br io d e Fo rç as P ar al el as RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 32 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Além da força aplicada importa também a distância desta força em relação ao ponto de apoio. Este conceito foi utilizado pela primeira vez por Arquimedes (287-212 a.C.) que proferiu a seguinte frase: “DÊEM-ME UM PONTO DE APOIO QUE EU PODEREI LEVANTAR O MUNDO." Para haver equilíbrio, o momento causado pela força menor (paralelepípedo único mais distante do ponto de apoio) deve ser igual ao momento causado pela força maior (paralelepípedos sobrepostos mais próximos do ponto de apoio). CONCLUSÃO: QUANTO MAIOR A DISTÂNCIA, MENOR A FORÇA 6. E qu ilí br io d e Fo rç as P ar al el as RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Exemplos Pergunta: Porque será que a maçaneta de uma porta é o mais longe possível da dobradiça? Por que quanto mais longe do ponto de apoio, menor será a força aplicada. 6. E qu ilí br io d e Fo rç as P ar al el as RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 33 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas)Condições para o equilíbrio de forças paralelas: P.a1 = Q.a2 3. Momento da força menor em relação ao apoio é igual ao momento da força maior: 2. Vale o mesmo se houvesse forças horizontais: P + Q = R1. A toda acção corresponde uma reacção igual e contrária: Condições para o equilíbrio de forças paralelas: (EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DA ESTÁTICA) 6. E qu ilí br io d e Fo rç as P ar al el as RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Condições para o equilíbrio de forças paralelas: 6. E qu ilí br io d e Fo rç as P ar al el as RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) As três equações acima definidas (somatório das forças verticais igual a zero, somatório das forças horizontais igual a zero e somatório dos momentos em relação a um ponto igual a zero) são conhecidas como as TRÊS EQUAÇÕES FUNDAMENTAIS DA ESTÁTICA. 34 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Exemplo • Definir a distância a e a reacção R para que o sistema esteja em equilíbrio. Trocando as convenções: ΣV=0 convenção de cima para baixo, positivo 3 + 6 - R = 0 R = 9 ΣMapoio = 0 convenção anti-horário, positivo 3 x 4 + R . 0 - 6 . a = 0 a = 2 ΣV=0 convenção de baixo para cima, positivo - 3 - 6 + R = 0 R = 9 ΣH=0 não há forças horizontais aplicadas ΣMapoio = 0 convenção sentido horário, positivo -3 x 4 + R . 0 + 6 . a = 0 a = 2 É indiferente a escolha da convenção de sinais (de baixo para cima ou de cima para baixo, da esquerda para a direita ou da direita para a esquerda, horário ou anti-horário), o resultado é o mesmo. 6. E qu ilí br io d e Fo rç as P ar al el as RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Reacções de apoio: Objectivos: mostrar os tipos de apoio e de vigas e como calcular reacções de apoio de vigas isostáticas. 7. R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) As reacções de apoio em estruturas são calculadas aplicando- se as Três Equações Fundamentais da Estáticas definidas anteriormente. 35 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 7. R ea cç õe s de A po io s Tipos de Apoio e Reacções 1 reacção de apoio: - reacção vertical (R), logo: 1 incógnita. Apoio móvel 2 reacções de apoio: - reacção horizontal (H), - reacção vertical (R), logo: 2 incógnitas. Apoio fixo 3 reacções de apoio: - reacção momento (M), - reacção horizontal (H), - reacção vertical (R), logo: 3 incógnitas. Encastramento RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Tipos de Estruturas HIPOSTÁTICA Menos de 3 incógnitas São instáveis Exemplos: estrutura com um apoio fixo (2 incógnitas), ou 2 apoios móveis (2 incógnitas), ou 1 apoio móvel (1 incógnita) 7. R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 36 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) ISOSTÁTICA 3 incógnitas Resolvidas com as três equações da estática Exemplo: estrutura com um apoio fixo e um apoio móvel (3 incógnitas), ou um engaste (3 incógnitas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Tipos de Estruturas 7. R ea cç õe s de A po io s UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) HIPERESTÁTICA Mais de 3 incógnitas Necessitam outras equações além das três equações da estática Exemplos: estrutura com 2 engastes (6 incógnitas), ou 1 engaste e um apoio móvel (4 incógnitas), ou 1 engaste e um apoio fixo (5 incógnitas) ou 2 apoios fixos (4 incógnitas) 7. R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Tipos de Estruturas 37 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 7. R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 7. R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 38 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 7. R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 7. R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 39 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 7. R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7. R ea cç õe s de A po io s 40 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7. R ea cç õe s de A po io s UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7. R ea cç õe s de A po io s 41 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7. R ea cç õe s de A po io s UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7. R ea cç õe s de A po io s 42 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7. R ea cç õe s de A po io s UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7. R ea cç õe s de A po io s 43 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 7. R ea cç õe s de A po io s UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Exemplos - Cálculos das Reacções de Apoio de vigas Isostáticas • Viga com uma carga concentrada (ex1) • Viga com uma carga distribuída (ex2) • Viga com cargas concentradas e distribuídas (ex3) 8. C ál cu lo d as R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 44 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) • Viga com uma carga CONCENTRADA (ex1) 8. C ál cu lo d as R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) HV6 = 0HV6 = 0 RV6 = 3kNRV6 + 3 - 6 = 0 RV9 = 3kN+6 . 3,00 - RV9 . 6,00 = 0 ΣMV6 = 0positivo: horário ΣV = 0positivo: baixo para cima ΣH = 0positivo: esq. para dir. UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) • Viga com uma carga DISTRIBUIDA (ex2) 8. C ál cu lo d as R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) HV6 = 0HV6 = 0 RV6 = 18kNRV6 + 18 - 6 . 6,00 = 0 RV9 = 18kN+6 . 6,00 . 3,00 - RV9 . 6,00 = 0 ΣMV6 = 0positivo: horário ΣV = 0positivo: baixo para cima ΣH = 0positivo: esq. para dir. 45 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) • Viga com uma cargaCONCENTRADA E DISTRIBUIDA (ex2) 8. C ál cu lo d as R ea cç õe s de A po io s RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) HP2 = 0HP2 = 0 RP4 = 82,01kN RP4 + 60,91 - 18 - 44,12 - 4,4.(1,00 + 6,00) - 10 . 4,00 - 5 . 2,00 = 0 RP2 = 60,91kN -RP2 . 6,00 - 18 . 1,00 + 44,12 . 4,00 + 4,4.(1,00 + 6,00) . (3,50 - 1,00) + 10 . 4,00 . 2,00 + 5,0 . 2,00.(4,00 + 1,00) = 0 ΣMP4 = 0positivo: horário ΣV = 0positivo: baixo para cima ΣH = 0positivo: esq. para dir UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Diagramas de Esforços 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Para verificar a segurança de uma viga/estrutura é necessário conhecer qual é a secção em que actuam os esforços mais elevados. É necessário encontrar um método que facilite o cálculo dos esforços ao longo do eixo da viga. Esta tarefa é facilitada com o traçado da variação dos esforços ao longo do eixo da viga, obtendo-se os DIAGRAMAS DOS ESFORÇOS. •Diagrama de Força Normal retrata os esforços normais (tracção e compressão) ao longo da estrutura. •Diagrama de Força Cortante (Esforço Transverso):retrata os esforços cortantes (tangenciais) ao longo da estrutura. •Diagrama de Momento: retrata os esforços de flexão ao longo da estrutura. 46 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Diagramas de Força Normal RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Diagrama de Esforço Transverso ? RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os 47 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Diagrama do Momento ? RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os 48 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os 49 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os Equilíbrio de um Corpo Rígido Diagrama de corpo livre Reacções de apoio – Forças externas, geralmente desconhecidas, através das quais o solo ou outros corpos se opõem a um possível movimento, obrigando-o a permanecer na mesma posição. 50 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os DIAGRAMAS DE ESFORÇO TRANSVERSO (V) E MOMENTO FLECTOR (M) - UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os DIAGRAMA DE ESFORÇO TRANSVERSO (V) Para calcular o esforço transverso, trabalho na viga identificando secções (troços Vs) 51 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Trabalho na viga identificando secções (troços) entre esforços T é sempre dado por forças que estão à minha esquerda N e Vs TAS = TAS = TAS UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) DET (Diagrama de esforço transverso) V=T Quando x = 0 TS = ql/2 Quando x = l TS = -ql/2 TAS = TAS = 52 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) Convenção de Sinais para Cálculo de Momentos Flectores: Olhando as cargas à esquerda da secção considerada: (Convenção positiva) Olhando as cargas à direita da secção considerada: (Convenção positiva) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Ms Carga uniformemente distribuída ao longo de x Distância da carga à secção S CONSIDERO CARGAS QUE ESTÃO À ESQUERDA DA SECÇÃO: NESTE CASO VA e qx 53 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) DMF (Diagrama do Momento Flector) M Equação de uma parábola 0<X<l Quando x = 0 MS = 0 Quando x = l/2 MS =ql2/8 Quando x = l MS = 0 2 lx 0x 2 q2 2 lq dx dM 0 dx dM s s = =−= = Ponto máximo UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 54 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) Método das Secções: • Considerando a viga como um corpo rígido, determine as forças reactivas nos apoios. • Represente graficamente a distribuição dos esforços internos cortantes e de flexão em função do comprimento da viga. • Seccione a viga junto aos apoios e pontos de aplicação de cargas. Aplique as equações de equilíbrio estático nos diagramas de corpo livre assim obtidos, de modo a determinar os esforços internos cortantes e de flexão. Para a viga de madeira e para o carregamento indicado, desenhe os diagramas de esforços internos cortantes e de flexão. UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 1. Cálculo das reacções nos apoios: ∑ ∑ ==== kNRkNRMF DBBy 1446:0 02x405xV5,7x200M 0V40V200V BD DB =−+−⇒= =+−+−⇒= ∑ ∑ D 55 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 2. DET: TAB TCD TBC m5,7x5,5kN14kN40kN46kN20T m5,5x5,2kN26kN46kN20T m5,2x0kN20T BC BC AB <<−=−+−= <<=+−= <<−= UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 2. DET: m5,7x5,5kN14kN40kN46kN20T m5,5x5,2kN26kN46kN20T m5,2x0kN20T BC BC AB <<−=−+−= <<=+−= <<−= 56 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 2. DMF: MAB MCD MBC m5,7x5,5)5,5x(40)5,2x(46x20M m5,5x5,2)5,2x(46x20M m5,2x0x20M BC BC AB <<−−−+−= <<−+−= <<−= UA5 – Resistência de Materiais (Esforçosem Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 2. DMF: m5,7x5,5)5,5x(40)5,2x(46x20M m5,5x5,2)5,2x(46x20M m5,2x0x20M BC BC AB <<−−−+−= <<−+−= <<−= 5,7x5,50M28 5,5x5,228M50 5,2x050M0 <<<< <<<< <<−<< 57 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) • Representação gráfica dos esforços internos cortantes e de flexão: UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 58 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) 59 UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) 9. D ia gr am as d e Es fo rç os RESISTÊNCIA DE MATERIAIS (ESFORÇOS EM ESTRUTURAS) UA5 – Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) UNIDADES DE APRENDIZAGEM Atalhos para outros documentos: UA3 – Classes de Materiais UA5– Resistência de Materiais (Esforços em Estruturas) UA1 – A Construção Sustentável UA2 – O Impacte Ambiental dos Edifícios UA4 – Comportamento Mecânico dos Materiais
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