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ATIVIDADE 3 MECÂNICA DOS SÓLIDOS 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. Respostas: 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 reculadas 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 arculados. 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, (parcularmente para desenvolvimento de coberturas, pontes e outras construções,) é que elas criam estabilidade nas estruturas e o cálculo é relavamente simples (determinação e a análise dos esforços atuantes nos membros e nós da treliça). 3) Explique de forma simplicada, 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 vericar o equilíbrio em cada um dos nós de uma estrutura treliçada estacamente determinada. Como estamos tratando de uma treliça submeda a esforços estácos, 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 uliza como base a Segunda Lei de Newton para cálculo das cargas axiais. 4) Explique o quer são treliças e estruturas estácas, hiperestáca e hipoestácas: Treliças são estruturas formadas por elementos (ou membros) delgados conectados entre si pelas extremidades por meio de arculações sem atrito seja pela soldagem ou pelo aparafusamento. Estruturas estácas: As estruturas estácas normalmente são estáveis, possuem equilíbrio estáco, 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 estáco. Estruturas hipostácas: As estruturas hipostácas normalmente não são estáveis, não possuem equilíbrio estáco, 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 ómo indicavo. Uma estrutura hipostáca pode se manter em equilíbrio desde que não haja forças atuantes no sendo que o movimento é permido. Estruturas hiperestácas: As estruturas hiperestácas 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 hiperestáca, como visto nos tópicos anteriores. O grau de hiperestacidade é igual ao número de ligações que podem ser eliminadas de forma a que a estrutura se torne isostáca, portanto, uma estrutura isostáca é considerada com grau 0 de hiperestacidade. Estas estruturas não podem ser calculadas apenas com às equações de equilíbrio da estáca. Respostas: 1) Qual a diferença entre uma treliça plana e uma treliça espacial: 2) Quais as vantagens do uso de treliças tanto do ponto de vista de projeto, quanto do ponto de vista de complexidade de cálculo: 3) Explique de forma simplicada, os métodos dos nós e método das seções, se desejar pode criar um exemplo: 4) Explique o quer são treliças e estruturas estácas, hiperestáca e hipoestácas:
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