Mecânicas dos Sólidos-Estática Atividade 03

Prévia do material em texto

Atividade 03:
Treliças são sistemas estruturais construtivos que são caracterizados por ser formados por membros (ou elementos) delgados conectados nas extremidades por articulações (nós) rotuladas com carregamentos são feitos apenas nestes nós. Essas hipóteses fazem com que os elementos sofram apenas esforços axiais (Beer et al., 2019). Enquanto que máquinas e suportes estruturais são sistemas em que pelo menos um dos elementos tem carregamentos multiforça que, geralmente, os esforços desenvolvidos no elemento não serão colineares com seu eixo axial (Meriam & Kreige, 2015). 
Considere essas definições e os conteúdos estudados e elabore um texto dissertativo explicando:  
qual a diferença entre uma treliça plana e uma treliça espacial;
quais as vantagens do uso de treliças tanto do ponto de vista de projeto, quanto do ponto de vista de complexidade de cálculo; 
explique de forma simplificada, os métodos dos nós e método das seções, se desejar pode criar um exemplo; 
explique o quer são treliças e estruturas estáticas, hiperestática e hipoestáticas.  
Resposta:
1) qual a diferença entre uma treliça plana e uma treliça espacial:
Treliças planas: Os membros da treliça se situam em um único plano. As análises das forças desenvolvidas nos membros da treliça serão bidimensionais.
Treliças espaciais: São casos especiais de estruturas reticuladas tridimensionais formadas por elementos retos posicionados em diversos planos (caso contrário seria denominado treliça plana). Geralmente são formadas por malhas de elementos triangulares dispostos no espaço, sendo conectadas por meios membros denominados
montantes. De forma análoga a treliça plana em que as formas básicas rígidas são triângulos conectados, para as treliças espaciais a forma não-colapsável mais simples para sua formação é o tetraedro, que consiste em seis membros interconectados por quatro nós articulados.
2) quais as vantagens do uso de treliças tanto do ponto de vista de projeto, quanto
do ponto de vista de complexidade de cálculo:
A vantagem do uso das treliças na engenharia, (particularmente para desenvolvimento
de coberturas, pontes e outras construções,) é que elas criam estabilidade nas estruturas e o cálculo é relativamente simples (determinação e a análise dos esforços atuantes nos membros e nós da treliça).
3) explique de forma simplificada, os métodos dos nós e método das seções, se desejar pode criar um exemplo:
Método dos Nós: Conhecido como Método de Cremona, consiste basicamente em verificar o equilíbrio em cada um dos nós de uma estrutura treliçada estaticamente determinada. Como estamos tratando de uma treliça submetida a esforços estáticos, pela Segunda Lei de Newton, todos os pontos da treliça devem ter somatório de forças igual à zero. Portanto, o método de Cremona é simplesmente a aplicação da Segunda Lei de Newton nos nós da treliça, considerando as forças externas bem como as forças internas a treliça as quais possuem a mesma direção das barras conectadas ao nó analisado.
Método das Seções: Usado para determinar as cargas axiais atuantes nas barras de uma treliça baseia-se no princípio segundo o qual, se o corpo está em equilíbrio, então
qualquer parte dele também está em equilíbrio. Tal método utiliza como base a Segunda Lei de Newton para cálculo das cargas axiais.
4) explique o quer são treliças e estruturas estáticas, hiperestática e hipoestáticas:
Treliças são estruturas formadas por elementos (ou membros) delgados conectados entre si pelas extremidades por meio de articulações sem atrito seja pela soldagem ou pelo aparafusamento.
Estruturas estáticas: As estruturas estáticas normalmente são estáveis, possuem equilíbrio estático, não tendo por isso algum movimento (grau de liberdade). O número de reações de apoio é normalmente igual o número de equações de equilíbrio, sendo o estritamente necessário para manter o equilíbrio estático.
Estruturas hipostáticas: As estruturas hipostáticas normalmente não são estáveis, não
possuem equilíbrio estático, tendo por isso algum movimento (grau de liberdade) não restringido. O número de reações de apoio é normalmente menor que o número de equações de equilíbrio, não é uma regra, porém, é um ótimo indicativo. Uma estrutura
hipostática pode se manter em equilíbrio desde que não haja forças atuantes no sentido que o movimento é permitido.
Estruturas hiperestáticas: As estruturas hiperestáticas são estáveis, não tendo por isso
algum movimento (grau de liberdade) não restringido. O número de reações de apoio é maior que o número de equações de equilíbrio, mas nem toda estrutura que tem mais reações de apoio que equações de equilíbrio é uma estrutura hiperestática, como visto nos tópicos anteriores. O grau de hiperestaticidade é igual ao número de ligações que podem ser eliminadas de forma a que a estrutura se torne isostática, portanto, uma estrutura isostática é considerada com grau 0 de hiperestaticidade. Estas estruturas não podem ser calculadas apenas com às equações de equilíbrio da estática.