Conceitos Básicos de Teoria das Estruturas

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Teoria das Estruturas
Conceitos Básicos
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Estácio/IESAM
Prof: Bruno Norat Jorge
2016
ESTRUTURA
É uma composição de uma ou mais peças,
ligadas entre si e ao meio exterior de modo a
formar um sistema em equilíbrio.
É o caminho pelo qual as forças da gravidade ou
incidentes sobre a edificação devem transitar até
chegar ao seu destino final, o solo.
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ESTRUTURA
É um conjunto capaz de receber solicitações
externas, denominadas ativas, absorve-las
internamente e transmiti-las até seus apoios ou
vínculos, onde elas encontram um sistema de
forças externas equilibrantes, denominadas de
forças reativas.
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ESTRUTURA
Deve ter resistência adequada para suportar
com segurança os diversos carregamentos que
nela atuarem durante sua vida últil.
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ESTRUTURA
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Análise Estrutural
É a parte da Mecânica que estuda as Estruturas,
consistindo este estudo na determinação dos esforços
internos e externos e das deformações a que elas ficam
submetidas quando solicitadas por agentes externos
(cargas, variações térmicas, movimentos dos seus
apoios, etc.).
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Análise Estrutural
É a idealização do modelo real (comportamento
real) das Estruturas em modelos matemáticos ou
analíticos.
Consiste em obter a resposta da estrutura
perante as ações que lhe foram aplicadas. Em
outras palavras, consiste em calcular os
deslocamentos e os esforços solicitantes.
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Análise Estrutural
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Análise Estrutural
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Análise Estrutural
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Análise Estrutural
A Análise Estrutural é uma etapa muito
importante. De nada adianta dimensionar as
seções dos elementos estruturais se os esforços
calculados não traduzirem a realidade em que a
estrutura estará sujeita.
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Análise Estrutural
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Análise Estrutural
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VÍNCULOS
São elementos que podem impedir o
deslocamento, translacional e/ou rotacional, no
plano ou no espaço, de pontos das peças.
É todo elemento de ligação entre partes da
estrutura ou entre (interno) a estrutura e o meio
externo.
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VÍNCULOS
•Graus de Liberdade
São o número de movimentos possíveis e
independentes que um corpo pode executar no
espaço.
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VÍNCULOS
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VÍNCULOS
•Classificação dos Vínculos
Vínculo ou apoio externo
São vínculos que unem os elementos de uma
estrutura ao meio externo.
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VÍNCULOS
• Apoio de primeiro gênero ou articulado móvel
• Apoio de segundo gênero ou articulado fixo
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VÍNCULOS
•Apoio de terceiro gênero ou engaste
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VÍNCULOS
•Classificação dos Vínculos
Vínculo interno
São vínculos que impedem os deslocamentos
relativos entre os elementos estruturais.
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VÍNCULOS
• Ligação por rótula ou articulação
• Ligação completa ou engaste
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Condições de Equilíbrio
No Espaço
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Condições de Equilíbrio
Exercícios no quadro e caderno.
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
Quanto a geometria
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
• Unidimensionais ou Laminares
São estruturas compostas por elementos unidimensionais
(barras), ou seja, em que uma dimensão (comprimento)
prevalece sobre as outras dimensões.
Reticulados planos – Formados por uma ou mais barras e cujas 
cargas atuam no plano das barras.
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Reticulados Planos (Vigas)
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Reticulados Planos (Arcos e Cabos)
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Reticulados Planos (Pórticos Planos)
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Reticulados Planos (Treliças)
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Unidimensionais ou Laminares
Reticulados espaciais – São estruturas formadas
por barras situadas em planos diferentes ou que
possuem cargas atuando em planos diferentes
do plano da barra.
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Reticulados Espaciais (Grelhas)
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Reticulados Espaciais (Pórtico Espacial)
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Reticulados Espaciais (Treliças Espaciais)
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
• Bidimensionais ou Superficiais
São aquelas em que duas de suas dimensões prevalecem sobre
a terceira.
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Chapa Placa
CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
•Bidimensionais ou Superficiais
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CascaMembrana
CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
• Tridimensionais ou Volumétricas
São aquelas em que as três dimensões se comparam, ou seja,
são consideráveis.
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REPRESENTAÇÃO DAS ESTRUTURAS
Os pilares e vigas serão representados por barras na direção do 
seu eixo longitudinal, no centro de gravidade da sua seção 
transversal. (estruturas reticuladas)
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
Quanto a Estaticidade e Estabilidade
𝑔 = 𝑛 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑐ó𝑔𝑛𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚𝑎 𝑒𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑜 − [𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑎çõ𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑙í𝑏𝑟𝑖𝑜]
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
• Estruturas Isostáticas
É quando podemos determinar o efeito dos vínculos externos e os
esforços internos pela aplicação das equações da estática.
É quando o número de reações (incógnitas) a ser determinado é
igual ao número de equações da estática.
• Estruturas Hiperestática
É quando não podemos determinar o efeito dos vínculos externos e
os esforços internos apenas pela aplicação das equações da
estática.
É quando o número de reações (incógnitas) a ser determinado é
maior que ao número de equações da estática. Neste caso devemos
recorrer a equações de compatibilidade de deformações para
completar o sistema de equações. 39
CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
Estruturas Hipostática
É quando temos um número insuficiente de vínculos externos. É
instável.
É quando o número de reações (incógnitas) a ser determinado é
menor que ao número de equações da estática.
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTRTURAS
Exercícios no quadro sobre Estaticidade
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Ações ou Cargas nas Estruturas
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Ações ou Cargas nas Estruturas
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• Quanto à posição:
• Podem ser fixas, quando não mudam de posição (cargas em edifícios) e móveis
quando mudam de posição (trens-tipos de pontes).
• Quanto à duração:
• Podem ser permanentes, como o peso próprio e acidentais que podem agir 
durante alguns períodos da vida da estrutura tais como as sobrecargas de pessoas 
e ação do vento.
• Quanto à forma de aplicação:
• Podem ser concentradas ou distribuídas.
• Quando se admite a transmissão de uma força, através de um ponto.
• Quando se admite a transmissão de uma força de forma distribuída, seja ao longo 
de um comprimento ou , através de uma superfície.
• Quanto à variação com o tempo:
• Podem ser estáticas, dinâmicas ou pseudo-estáticas (vento).
• São aquelas que não variam ao longo do tempo.
• São aquelas que variam ao longo do tempo.
• São as ações dinâmicas que podem ser consideradas como pseudo-estáticas( 
vento).
Ações ou Cargas nas Estruturas
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Esforços ou Ações
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