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ESTRUTURAS HIPERESTÁTICAS Profº MSc. Nilton Santos Paes Junior 1 Pré-Aula 2 Assistir ao vídeo: “Tipos de estruturas: Hipostática, Isostática e Hiperestática | RL” Link: https://www.youtube.com/watch?v=VnBel53lrag Metodologia de Aula 3 EXPOSITIVAS Projetor Multimídia Quadro RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS EM SALA LISTA DE EXERCÍCIOS Metodologia de Aula 4 DÚVIDAS DE EXERCÍCIOS Exercícios de aula ou conteúdo Lista DÚVIDAS Levantar a mão e aguardar a autorização Início da Aula Fim da Aula Critério de avaliação 5 COLA !!! ZERO !!! (SEM DIREITO A DISCUSSÃO) Avaliação Continuada 6 ATENÇÃO Critério de avaliação Critério de avaliação 7 ...E NÃO O PROFESSOR!!! O ALUNO DEVERÁ ADMINISTRAR SUAS NOTAS E FREQUÊNCIA...!!! Critério de avaliação e PEA 8 Vou avaliar o raciocínio e a desenvoltura de vocês !!! Conteúdo (matéria) n livros e n sites !!! Objetivos do PEA: •Calcular os esforços de estruturas em geral (vigas, treliças e pórticos planos) aplicando os métodos apresentados. Conteúdo Programático do PEA 9 3. Princípio dos Trabalhos Virtuais Conceituação, aplicação e considerações 4. Método das Forças 1. Estruturas Hiperestáticas Introdução e Conceitos. 2. Analogia da Viga Conjugada Introdução, Conceitos e Exercícios. Introdução, Conceitos e Exercícios. Conceituação, aplicação e considerações 5. Método dos Deslocamentos Bibliografia 10 • SÜSSEKIND, J. C. – Curso de Análise Estrutural. Vol. 1 - Estruturas Isostáticas - 6ª ed. Porto Alegre: Ed. Globo, 1981. • SÜSSEKIND, J. C. – Curso de Análise Estrutural. Vol. 2 – Deformações em Estruturas - Método das Forças - 4ª ed. Porto Alegre: Ed. Globo, 1980. • SÜSSEKIND, J. C. – Curso de Análise Estrutural. Vol. 3 – Método das deformações – Processo de Cross - 7ª ed. Porto Alegre : Ed. Globo, 1981. • MARTHA, L. F. Análise de Estruturas – Conceito e Métodos Básicos. 1ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010. • SORIANO, H. L., LIMA, S. S. Análise de Estruturas – Método das Forças e Método dos Deslocamentos. 2ª ed. Rio de Janeiro: Ed. Ciência Moderna, 2006. Bibliografia 11 Estruturas Hiperestáticas 12 São estruturas cujos esforços internos e externos não podem ser determinados apenas pelas condições de equilíbrio. O valor da reação H é indefinido se considerarmos somente as condições de equilíbrio. 13 Para resolver uma estrutura hiperestática, é sempre necessário considerar os três grupos de condições básicas da análise estrutural: Condições de equilíbrio Condições impostas pelas leis constitutivas dos materiais Apesar dessa desvantagem da estrutura hiperestática (resolução mais complexa), a maioria das estruturas é estaticamente indeterminada (hiperestática). Isso se deve a alguns motivos: Estruturas Hiperestáticas Condições de compatibilidade entre deslocamentos e deformações Resolução dessas estruturas mais complexa !!! 14 • Algumas formas estruturais são intrinsecamente hiperestáticas Esqueleto de um edifício Treliça espacial Estruturas Hiperestáticas Casca de uma cobertura • Os esforços internos em uma estrutura hiperestática, tem em geral, uma distribuição mais otimizada ao longo da estrutura, podendo levar a menores valores para os esforços máximos (figura do slide 12) • Na estrutura hiperestática, há um controle maior dos esforços internos por parte do analista estrutural. Figura do próximo slide O quadro hiperestático dessa figura apresenta três situações para a rigidez relativa entre a viga e as colunas. 15 Estruturas Hiperestáticas •Colunas mais rígidas que a viga Rotações das extremidades da viga sejam muito pequenas ~ caso viga engastada •Viga mais rígida que as colunas Colunas não impedem a rotação das extremidades ~ caso viga apoiada •Situação intermediária 16 • Os vínculos excedentes podem induzir uma segurança adicional Se por algum motivo, parte da estrutura hiperestática perder sua capacidade resistiva, a estrutura ainda pode ter estabilidade. Redistribuição de esforços Estruturas Hiperestáticas Inicialmente, pode-se concluir que as estruturas isostáticas deveriam ser evitadas, porem: Vantagens •Ter seu esforços internos calculados pelas cargas aplicadas e pela geometria da estrutura •Não gerar esforços adicionais por conta de pequenos deslocamentos 17 Teoria de Vigas de navier Deformações Axiais 18 Teoria de Vigas de navier Deformações Normais por Flexão 19 Teoria de Vigas de navier Equilíbrio entre tensões e Esforços Internos 20 Teoria de Vigas de navier Lei Constitutiva dos Materiais Lei de Hooke Teoria da Elasticidade σx=E.εx Tensão Normal Deformação Normal Módulo de Elasticidade (Propriedade do material) σx εx E Com base nas relações entre deformações e deslocamentos em barras, nas relações das leis constitutivas dos materiais e nas relações de equilíbrio em tensões na seção transversal e esforços internos, é possível estabelecer relações entre os deslocamentos relativos internos e os esforços internos. 21 Teoria de Vigas de navier Deslocamentos Relativos Internos provocados por Esforços 22 Teoria de Vigas de navier 23 Teoria de Vigas de navier 24 Teoria de Vigas de navier Pós-Aula 25 Assistir ao vídeo: “Estruturas Hiperestáticas - Parte 01” Link: https://www.youtube.com/watch?v=mu3OVCh-2CI “Estruturas Hiperestáticas - Parte 02” Link: https://www.youtube.com/watch?v=IJac0bs8Zfg 26 BOA NOITE!!!
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