O documento discute conceitos fundamentais de análise estrutural, incluindo: (1) forças e momentos fletores; (2) equilíbrio de corpos rígidos; e (3) tipos de apoios e graus de liberdade. Ele também descreve diferentes tipos de cargas que atuam em estruturas.
1. Na análise das estruturas:
FORÇA => CARGA
•FORÇA É CARACTERIZADA POR:
Ponto de aplicação;
Intensidades; VETOR
Direção;
Sentido;
2. MOMENTO FLETOR:
=> força aplicada sobre um corpo: translação
=> dependendo do ponto de aplicação da força no corpo:
rotação
3. Definição de Momento Fletor
Momento fletor é o produto da força e a distância entre esta força e
o ponto de giro analisado.
IMPORTANTE:
FORÇA E DISTÂNCIA
PERPENDICULARES
ENTRE SI!!
•Momento fletor = binário
4. Equilíbrio de um corpo
Para um corpo estar em equilíbrio:
* não deve haver translação;
* não deve haver rotação;
∑Fx=0
∑ Fy 0 Equações de equilíbrio da estática
∑ M=0
5. Em análise estrutural: trabalha-se com forças ou
componentes de forças atuando na direção dos eixos
cartesianos x e y:
Convenção de
sinais
6. Graus de liberdade
Um corpo rígido livre em um espaço é suscetível de sofrer
deslocamentos, ou seja, descrever determinada trajetória no
espaço;
Qualquer condição que limita a possibilidade de que o corpo se
desloque em certa forma, denomina-se vínculo;
Uma condição que deixa estabelecida uma possibilidade de
deslocamento do corpo rígido é denominada grau de liberdade;
7. No plano um corpo rígido tem três graus de liberdade,
correspondentes às duas translações segundo duas direções
ortogonais e a uma rotação em torno da direção perpendicular ao
plano.
8. Apoios
Os apoios são sistemas que realizam as ligações do corpo
rígido com o exterior, restringindo graus de liberdade
(translações e rotações) e dando origem às reações nas
direções dos movimentos impedidos.
Tipos de apoios
Os apoios são classificados em função do número de
movimentos que impedem, podendo ser, então, de 3 tipos
diferentes, no caso plano:
12. CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO DAS
ESTRUTURAS
Sobre as estruturas atuam forças ou
cargas, chamadas forças atuantes, que
são suportadas pelos elementos
estruturais através de forças reativas.
O equilíbrio entre as forças atuantes e
as forças reativas é o objetivo do
dimensionamento estrutural.
13. Para uma estrutura permanecer em equilíbrio é necessário, mas
não suficiente que as dimensões de suas seções sejam
corretamente determinadas.
Embora corretamente dimensionada, a estrutura pode perder o
equilíbrio se seus apoios ou as ligações entre as partes que a
constituem, denominados vínculos, não forem corretamente
projetados.
14. Graus de liberdade e apoios
Existem 3 graus de liberdade a serem restringidos, de modo a evitar
toda tendência de movimento da estrutura, a fim de ser possível seu
equilíbrio.
Os graus de liberdade a combater são as translações nas direções
dos eixos x e y e a e a rotação em torno de um eixo z perpendicular
ao plano, pois estas são as únicas tendências de movimento
capazes de serem produzidas nas estruturas planas.
17. Cargas Concentradas:
Representa uma força aplicada em um único ponto da estrutura.
Pode acontecer nos seguintes elementos
estruturais: lajes, vigas, pilares e fundações.
18. Exemplos de carga concentrada:
sobre uma laje:
um cofre no meio de uma sala
sobre uma viga:
reação de uma outra viga
sobre um pilar:
reação das vigas que se apoiam no pilar
sobre a fundação:
carga do pilar que chega na fundação
19. Cargas distribuídas/m
Representa uma força distribuída sobre uma linha da estrutura.
Pode acontecer nos seguintes elementos estruturais: lajes,
vigas.
20. Exemplos de carga distribuída/m:
sobre uma laje:
peso de uma parede de alvenaria.
sobre uma viga:
peso de uma parede de alvenaria.
21. Cargas triangulares/m
Pode acontecer nos seguintes elementos estruturais: caixas
d’água, piscinas, muros de arrimo.