Trabalho de Modelagem e Simulação

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO DE SÁ JUIZ DE FORA 
 
 
 
 
 
 
 
CCE1612 – MODELAGEM E 
SIMULAÇÃO EM 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
Gislaine Figueiredo Silva - 201702437231 
Gustavo Augusto Moreira Teodoro -201702080412 
Natália Dias Fernandes -201608166023 
Tayline Marine Ribeiro Bonane - 201708265971 
 
 
 
 
 
 
 
Juiz de Fora , 27 de abril 2021 
Metodologia 
Consiste no uso do software Lisa para obtenção das distribuições de tensões, 
deslocamentos e reações de apoios exercidas nas estruturas de treliça e 
pórticos. Através da inserção de pontos (coordenadas) são criados nós, os quais 
determinam a extensão da estrutura, onde eles são interligados por linhas dando 
forma a estrutura desejada. Após a obtenção da estrutura, se determina as 
propriedades dos elementos, como no exercício estudado sendo treliças ou 
pórticos, inserindo informações sobre os materiais e determinando as forças e 
apoios nos nós da estrutura, e as direções em x, y e z. 
Após a inserção de todas as informações e particularidades necessárias, o 
software irá resolver e fornecer os resultados de acordo com as informações 
inseridas através de esboços gráficos como: Deslocamento em X; Deslocamento 
em Y; Rotação sobre Z; Força de tração; Força de Cisalhamento; Momento de 
Flexão; Pontos de tensão longitudinal; Magnitude de deslocamento; Força de 
Reações. 
Desenvolvimento para obtenção das distribuições de tensões, 
deslocamentos e reações de apoios para uma treliça, utilizando do 
software LISA. 
Passo 1: Analisar a rede a ser arranjada no LISA e criar pontos (coordenadas 
cartesianas) no espaço através dos nós identificados no exercício proposto. 
Portanto, temos os seguintes pontos: nó 1- (3,0,0); nó 2- (0,0,0); nó 3- (3,3,0). 
Passo 2: Adicione as coordenadas dos pontos no software LISA, que irá criar os 
nós. Feito isso, redirecionamos a vista isométrica para a orientação 2D (x, y). 
Passo 3: Por ser um problema 2D de treliça, devemos editar a orientação já 
fornecida pelo LISA, que no caso tem como predeterminação uma análise de 
propriedade geral em 3D, para a opção de cálculo estático 2D. 
Passo 4: Criar elementos, selecionamos novo 
elemento (new elemento), na caixa que abrir 
marcamos a opção de linha2 – viga/treliça (line2 -
beam/truss). Assim clicamos inicialmente no nó 
1(observando que feito isso na caixa de adicionar 
elementos já aparece o nó 1) e em seguida clicamos 
no nó 3. Gerando assim automaticamente o elemento. Agora clicamos no nó 2 
e em seguida no nó 3 que irá fechar o segundo elemento. Elemento gerado: 
Passo 5: Ativar a opção de selecionar elemento, para determinamos as 
propriedades do elemento, clicamos então com o botão direito sobre um dos 
elementos, selecionamos propriedades do elemento (Element properties), que 
nos fornecera uma caixa que marcaremos a opção truss(treliça). Em seguida 
repetimos o processo para o segundo elemento. Esse passo mostra para o 
software que esse problema disposto será avaliado como uma treliça. 
Passo 6: Inserir as propriedades do material, vamos em componentes dos 
materiais (componentes & materials), clicamos em padrão 2 elementos (default 
˂ 2 elements ˃) com o botão direito e clicar em seguida, em atribuir um novo 
material (Assign new material). Ao abrir a nova caixa na parte de geometria 
(geometric), escolhemos a opção seção geral (general section) e preenchemos 
com dados disposto no exercício de Ix = 4.1844E-6 m4 e a A = 0.0032 m². Na 
parte mecânico (machanical), clicamos em isotrópico (isotropic), sempre pois 
significa que o material tem a mesma propriedade em todas as direções, ou seja, 
é um material homogêneo. E preenchemos E = 200000 KPa e finalizamos(close). 
 
Passo 7: Determinar forças e apoios. Primeiro 
voltamos para opção de selecionar nós na 
parte superior. Feito isso podemos observar 
que todos se destacam, em vermelho. 
Sendo assim selecionamos o nó que 
aplicaremos a força, clicamos com o botão 
direito nele que irá abrir algumas opções. 
Vamos em carregamentos e deslocamentos (loads & contrations), no segundo 
menu escolhemos nova força (new force). Abrindo uma caixa com direções x, y 
e z. Nesse caso, preencheremos com a força na direção x, disposta no exercício 
F = 10 KN. Feito isso determinaremos os apoios, lembrando que no lisa 
representamos os apoios com deslocamentos. Ou seja, com deslocamentos 
igual a zero para os nós 1 e 2. Para isso mantemos a tecla Ctrl pressionada, 
selecionamos os dois nós. Apertamos com o botão direito em cima de um deles, 
vamos em carregamentos e deslocamentos (loads & contrations), no segundo 
menu em novo deslocamento (new displancement). Abrindo uma caixa com 
direções x, y e z. Selecionamos uma dessa direções, no caso primeiro fazemos 
para direção x e colocamos zero. Em seguida repetimos esse processo para 
direção y e colocamos zero. Obtendo a seguinte disposição da figura. 
Passo 8: Clicar no igual azul na parte superior do software, para que esse resolva 
e forneça os resultados. 
Obtendo como resolução os seguintes dados: 
 
 
 
Deslocamentos em x Deslocamento em y 
Rotação em z Força de tração 
Definido pelo usuário de tensão longitudinal Magnitude de deslocamento 
 
Forças de reação 
Observação: Nas demais forças de reação 
como força em z, momentos em x, y e z . 
Estão zerados. 
Desenvolvimento para obtenção das distribuições de tensões, 
deslocamentos e reações de apoios para um pórtico, utilizando do 
software LISA. 
Passo 1: Refazemos o desenvolvimento feito acima para treliça, porém não 
realizamos o passo 5. Sendo assim temos os seguintes resultados: 
 
Deslocamento em x Deslocamento em y 
 
Rotação em z Força de tração 
 
Força de cisalhamento v Momento de flexão sobre w 
 
 
Definido pelo usuário de tensão longitudinal Magnitude de deslocamento 
 
Forças de Reações 
Observação: Nas demais forças de reação 
como força em z, momentos em x, y e z. 
Estão zerados. 
 
Diferença dos casos 
Após a estudo nos demonstrativos gerados em cada caso (treliça e pórtico), é 
possível identificar as diferenças em relação a rotação em z, força de 
cisalhamento, momentos cortantes e relação de apoios. 
Assim para demonstração da treliça observa-se no software os resultados em 
deslocamento em x e y, rotação sobre z, força de tensão, sendo também tensão 
longitudinal e magnitude de deslocamentos. No caso do pórtico além dos 
resultados já relacionados a treliça, se acrescenta a força de cisalhamento 
exercida sobre a estrutura e momentos de flexão. 
Portanto, analisando os resultados da estrutura, podemos observar que os 
resultados que apresentaram uma maior alteração de um sistema para outro foi 
em questão da rotação no eixo z. E no aparecimento de força de cisalhamento 
e momento de flexão no pórtico. Visto que em uma estrutura treliçada todas a 
barras esbeltas são submetidas, em principal ao esforço normal devido a sua 
rigidez de deslocamentos. Portanto, restringindo assim as solicitações de 
rotação/torção, flexão e cisalhamento. Tendo em vista que no sistema de pórtico 
esse pode receber uma carga transversal, que ode ocasionar uma variação da 
inclinação deste ao longo do vão. Além de admitir a existência de uma deflexão 
transversal por cargas transversais, ou seja, a rigidez de deslocamentos nos 
proporciona um esforço normal, esforço cortante/força cisalhante e momento de 
flexão. 
 
Conclusão 
Concluir-se que ambos os elementos treliça e pórtico, demonstram os mesmos 
resultados quando submetidos as mesmas características de matérias e 
condições de forças e apoio seguindo a mesma estrutura para ambos, 
diferenciando apenas nas condições de rotação no eixo z, força de cisalhamento 
e momento de flexão,quais são obtidas apenas nos pórticos, assim, restringindo 
a treliça a apenas força normal.