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APOSTILA TEORIA DAS ESTRUTURAS I

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TEORIA DAS ESTRUTURAS I 
CCE0370 
 
 
 
 
 
 
 
 
Centro Universitário Estácio de Santa Catarina 
Paulo Cesar Martins Penteado 
2018 
Teoria das Estruturas I CCE0370 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Apresentação 
 
Esta apostila, longe de ser original, consiste em um apanhado de trechos de autores consagrados, 
relacionados na Bibliografia Básica e na Bibliografia Complementar, assim como de outras referências, e 
tem por objetivo dar uma visão geral dos principais tópicos, conceitos e aplicações da teoria a ser 
desenvolvida durante o semestre e facilitar o estudo do acadêmico. 
Torna-se importante destacar que a consulta aos livros das Bibliografias é fundamental para o bom 
andamento e desenvolvimento das habilidades e competências necessárias para o prosseguimento dos 
estudos nas disciplinas que se seguirão. 
As críticas, sugestões e correções dos eventuais erros serão sempre bem-vindas. 
 
Paulo Cesar Martins Penteado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Teoria das Estruturas I CCE0370 3 
 
TEORIA DAS ESTRUTURAS I – CCE0370 
 
ÍNDICE 
 
1. A Teoria das Estruturas I ................................................................................................... 5 
1.1 Contextualização ................................................................................................... 5 
1.2 Bibliografia Básica ................................................................................................ 5 
1.3 Bibliografia Complementar .................................................................................... 5 
1.4 Mapa conceitual de Teoria das Estruturas I ............................................................. 6 
1.5 A Teoria das Estruturas no currículo de Engenharia ..................................................... 8 
1.6 Domínio do estudo da Análise Estrutural ................................................................. 9 
2. Introdução à Teoria das Estruturas I .................................................................................... 11 
2.1 Algarismos significativos ........................................................................................ 11 
2.2 Grandezas importantes: força e momento ............................................................... 12 
2.3 Sistema de forças-binário ....................................................................................... 13 
2.4 Equilíbrio do corpo extenso rígido ............................................................................ 13 
Exercícios – Série 1 ............................................................................................................... 13 
2.5 Carga distribuída ................................................................................................... 16 
2.6 Graus de liberdade ................................................................................................ 17 
2.7 Aparelhos de apoio ................................................................................................. 18 
Exercícios – Série 2 ............................................................................................................... 20 
3. Estruturas rotuladas .......................................................................................................... 26 
3.1 Apoios internos .................................................................................................... 26 
3.2 Grau hiperestático ................................................................................................ 26 
3.3 Grau de hiperestaticidade para treliças planas ......................................................... 27 
3.4 Grau de hiperestaticidade de pórtico plano sem separação nas rótulas ....................... 28 
3.5 O software Ftool ................................................................................................... 28 
Exercícios – Série 3 ............................................................................................................... 29 
4. Vigas isostáticas ................................................................................................................ 32 
4.1 Esforços internos ................................................................................................... 32 
4.2 Convenção de sinais dos esforços internos.................................................................. 33 
4.3 Diagrama de esforços internos ................................................................................. 33 
4.4 Análise e obtenção dos diagramas de esforços .......................................................... 34 
4.5 Relações entre carga, força cortante e momento fletor ............................................. 34 
Exercícios – Série 4 ............................................................................................................... 36 
5 Vigas Gerber ..................................................................................................................... 39 
5.1 Introdução ........................................................................................................... 39 
5.2 Obtenção das reações de apoio em vigas Gerber ...................................................... 40 
Exercícios – Série 5 ............................................................................................................... 41 
6. Vigas inclinadas ................................................................................................................ 43 
Exercícios – Série 6 ............................................................................................................... 45 
7. Pórticos isostáticos planos ................................................................................................. 46 
Exercícios – Série 7 ............................................................................................................... 46 
8. Pórticos e barras curvas .................................................................................................... 47 
Exercícios – Série 8 .............................................................................................................. 47 
Teoria das Estruturas I CCE0370 4 
 
9. Estruturas isostáticas tridimensionais .................................................................................. 48 
9.1 Exemplo de aplicação .............................................................................................. 48 
Exercícios – Série 9 .............................................................................................................. 49 
10. Estudo das cargas móveis em estruturas isostáticas .............................................................. 51 
10.1 Classificação das cargas ....................................................................................... 51 
10.2 Cargas trem-tipo ................................................................................................... 51 
10.3 Linhas de influência ............................................................................................ 52 
10.4 Linhas de influência para reações de apoio ............................................................. 54 
10.5 Linha de influência da força cortante ..................................................................... 56 
10.6 Linha de influência do momento fletor ................................................................... 57 
10.7 Envoltória de esforços ......................................................................................... 58 
Exercícios – Série 10 ............................................................................................................