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PÓRTICOS PLANOS PROFESSOR CARLOS EDUARDO RIBEIRO CHULA INTRODUÇÃO • Os pórticos planos são estruturas formadas por elementos (ou barras) cujos eixos, com orientações arbitrárias, pertencem todos a um único plano. • O carregamento atuante também pertence ao plano da estrutura. PÓRTICO DA VISTA FRONTAL DA EDIFICAÇÃO INTRODUÇÃO • Os nós que interconectam os elementos dos pórticos podem ser rígidos ou articulados. • Nos nós rígidos há transmissão de momentos entre as barras e os ângulos entre elas permanecem os mesmos após a aplicação do carregamento e a consequente deformação da estrutura. • Ou seja, os nós rígidos das estruturas deformadas apresentam rotação absoluta, mas a rotação relativa entre os elementos conectados é nula. NÓ RÍGIDO DE PÓRTICO PLANO INTRODUÇÃO • Nos nós articulados não há transmissão de momentos entre as barras. • Os nós articulados permitem a rotação relativa entre os elementos conectados. • O momento fletor na rótula é sempre nulo. NÓ ARTICULADO DE PÓRTICO PLANO CLASSIFICAÇÃO • Os pórticos são classificados em simples e compostos. • Os pórticos simples podem ser: engastado e livre, biapoiado, triarticulado, biapoiado com articulação e tirante. • Os pórticos compostos são formados pela associação de dois ou mais pórticos simples. Vigas também podem se associar a pórticos simples para formar pórticos compostos. PÓRTICOS SIMPLES PÓRTICO BIAPOIADO PÓRTICO ENGASTADO E LIVRE PÓRTICO TRIARTICULADO PÓRTICO BIAPOIADO COM ARTICULAÇÕES E TIRANTES PÓRTICO COMPOSTO EIXOS GLOBAIS E EIXOS LOCAIS • Em estruturas formadas por elementos com orientações diversas, é necessário fazer distinção entre o eixo global da estrutura e os eixos locais dos elementos. • O sistema referencial global é necessário para a determinação das reações de apoio e deve ser escolhido de maneira que as coordenadas X, Y e Z sejam sempre positivas. SISTEMA DE COORDENADAS GLOBAL EIXOS GLOBAIS E EIXOS LOCAIS • Para determinar os esforços solicitantes internos, é necessário que se defina, para cada elemento da estrutura, um sistema referencial local. • Os sentidos dos eixos x-locais serão tais que a fibra inferior do elemento esteja sempre voltada para o interior do pórtico (ver imagem a seguir). SISTEMA DE COORDENADAS LOCAL FIBRA INFERIOR NO INTERIOR DO PÓRTICO EIXOS GLOBAIS E EIXOS LOCAIS • Os eixos locais são obtidos fazendo coincidir os eixos x com os eixos dos elementos, sendo as origens posicionadas nos nós iniciais destes. • As direções e os sentidos dos eixos z-locais devem ser os mesmos do eixo Z-global. • O eixo longitudinal x de cada barra, continua sendo o eixo que passa pelo centro de gravidade das seções transversais. SISTEMA DE COORDENADAS LOCAL RESOLUÇÃO 1° Passo: Indicar o eixo de coordenadas global 2° Passo: Obter as reações de apoio através das três equações da estática 3° Passo: Numerar as barras, indicar o eixo de coordenadas local e traçar as linhas de estado. RESOLUÇÃO 4° Passo: Obter os diagramas dos esforços internos (força normal, força cortante e momento fletor). Para obtenção dos diagramas dos esforços internos é necessário que os valores destes esforços internos sejam determinados em todas as seções-chave, sempre em relação aos eixos locais da barra onde se localiza a seção. SEÇÕES-CHAVE EM UM PÓRTICO QUALQUER RESOLUÇÃO • Qualquer elemento pode ser isolado aplicando-se todas as forças internas e externas que nele atuam. • A esta técnica dá-se o nome de subestruturação. • Cada uma das barras isoladas deve estar em equilíbrio e as funções que expressam os esforços internos são obtidas conforme realizado no estudo de vigas. EXERCÍCIOS: • Calcular as reações de apoio e representar os diagramas de força normal, força cortante e momento fletor dos pórticos a seguir.
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