Isostática final

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Isostática final

  1. 1. Isostática,Hiperestática e Hipostática Elcio E. Corrêa Junior, Morgana Popp, e Vanessa S. Orso.
  2. 2. Estrutura Isostática Uma estrutura isostática é aquela que apresenta as mínimas condições de estabilidade, ou seja, não se movimenta na horizontal, nem na vertical e não gira em relação a qualquer ponto do plano. A viga é denominada viga biapoiada, esta apresenta dois tipos de vínculos nos seus apoios. No apoio esquerdo o vínculo é articulado móvel, pois permite que a viga gire e se desloque na horizontal. O vínculo da direita é um vínculo articulado fixo, pois apesar de a viga poder girar em relação ao pilar, o pino impede o seu deslocamento horizontal. Pino Vínculo articulado fixo Vínculo articulado móvel Vínculo articulado móvel Vínculo articulado fixo
  3. 3. Estrutura Isostática Vínculo engastado: Uma barra fixada em uma única extremidade, em um apoio muito rígido também é uma viga isostática. Para isso o único vínculo da viga é engastado não permitindo o giro, nem os deslocamentos verticais e horizontais. Esta viga é chamada viga em balanço, as vigas biapoiadas podem apresentar balanços em um ou em ambos os extremos. Vínculo engastado Não se desloca na vertical, nem na horizontal e não gira
  4. 4. Esforços nas vigas Isostáticas Em todas as situações de deformação, ocorrem em relação ao eixo reto original, aparecendo as flexas. Este fenômeno é denominado de flexão, sendo o esforço que provoca o giro das seções e o aparecimento de flexas de momento fletor. Para dimensionar uma viga à flexão deve-se determinar os valores de momento fletor e da força cortante, de maneira que se determina a largura e a altura da sua seção, para que o material do qual é feita possa resistir as tensões de tração e compressão, provocadas pelo momento fletor e as tensãoes tangênciais ou de cisalhamento provocadas pelas forças cotantes. Flexa
  5. 5. Equilíbrio das vigas Isostáticas O equilíbrio externo das vigas depende das cargas que atuam sobre as vigas, e das reações a estas cargas, provocadas pelos vínculos, denominadas reações de apoio (capacidade). Vínculo articulado móvel: permite giro e deslocamento horizontal, só reage a forças verticais, portanto admite somente reação vertical. Vínculo articulado fixo: impede deslocamento vertical e horizontal, permitindo assim, reações verticais e horizontais. Vínculo engastado: Impede rotação e deslocamentos, admite reação vertical, horizontal e momento. Reação Vertical Reação Vertical Reação Horizontal Reação Vertical Reação Horizontal Momento
  6. 6. Estruturas Hiperestáticas As estruturas hiperestáticas são as estruturas mais frequentes na prática e são as que preferencialmente são utilizadas. Este tipo de estrutura possui reserva de segurança, apresentando condições além das necessárias para manter o equilíbrio estático, caso haja o rompimento de um de seus vínculos, a estrutura manterá sua estaticidade. Estruturas Hiperestáticas necessitam de cálculos mais refinados no dimensionamento das ligações, como a rotação, os elementos necessitam de espessuras elevadas para que não se deformem.
  7. 7. Estruturas Hiperestáticas Estrutura externamente Hiperestática: Quando o nº de apoios seja maior que o necessário para que se venha a impedir todos os movimentos da estrutura, neste sentido, o numero de equações será inferior ao nº de incógnitas. Estrutura Internamente Hiperestática: Refere-se as estrutura que apresenta a inexistência de movimento interno, contudo, as equações de equilíbrio não são suficientes para determinar os esforços solicitantes. Hiperestaticidade total: é a soma da externa mais a interna.
  8. 8. Estruturas Hiperestáticas As estruturas cujo nº de reações é superior ao necessário para manter o equilíbrio. Para a resolução de problemas deste tipo, é feita escolha criteriosa para a retirada dos apoios de maneira que a estrutura permaneça em equilíbrio, tornando-se assim uma estrutura estável. O grau de Hiperestaticidade é igual ao nº de reações que devem ser retiradas para se tornar um problema isostático, assim facilitando a solução.
  9. 9. Estruturas Hipostáticas As estruturas hipostáticas são aquelas que não possuem um equilibro estático, podendo sofrer movimentações. São aquelas que possuem um número de reações de apoio inferior a três, que seria o mínimo para manter o equilíbrio estático. Porém podem possuir um número de reações maiores do que três, mas essas reações não impedem de que essa estrutura sofre um deslocamento, pois encontram-se para um mesmo sentido e não impedem que uma força contrária as desequilibre.
  10. 10. Estruturas Hipostáticas Uma viga hipostática é instável, ou seja, se sofrer uma força na direção que não possui apoio algum irá deslocar-se. Esse deslocamento pode ser tanto linear como rotatório. Essa possibilidade de movimentação pode ser tanto na direção dos eixos x e y, ocasionando um deslocamento linear, e no eixo z, uma rotação em torno do próprio eixo. Número de incógnitas < Número de equações
  11. 11. Estruturas Hipostáticas Exemplos: Carrinho de supermercado Um carrinho de supermercado possui uma estrutura formada por barras, unidas por solda. Analisando o carrinho como um todo, podemos classificá-lo como uma estrutura hipostática. Isso, porque, se aplicarmos uma força horizontal no carrinho, ele apresenta um movimento (linear e rotação).
  12. 12. Estruturas Hipostáticas Móveis Da mesma forma, os móveis que utilizamos todos os dias possuem uma estrutura que possibilita o seu uso. Compostos principalmente por barras e placas, eles suportam os esforços do peso das pessoas sentadas ou apoiadas neles, dos objetos sobre suas placas (pratos, panelas sobre uma mesa) ou pendurados em suas barras (cabides de roupas em um armário).
  13. 13. Referências • Adaptação do material de vários professores, e do livro “Mecânica vetorial para engenheiros”, Ferdinand P. Beer e E. Russell Johnston, Jr.; McGraw-Hill, 1976. JDNC – 2007. Disponível em: <http://www.gdace.uem.br/romel/MDidatico/Estatica/JoaoDirceu/A01%20- %20Principios%20gerais%20de%20projeto%20estrutural.pdf> Acesso em: 13 de março de 2015. • CASTRO, Lucas Eduardo Oliveira. Estruturas Hipo, Iso e Hiperestáticas. Ebah. S.d. Disponível em:<http://www.ebah.com.br/content/ABAAABeq8AC/estruturas- hipo-iso-hiperestaticas> Acesso em 13 de março de 2015. • Blog Reformar. Introdução ao estudo de Estruturas. Junho de 2011. Disponível em:<http://reformar-eng.blogspot.com.br/2011/06/introducao-ao-estudo-de- estruturas.html> Acesso em 13 de março de 2015. • IMC. Estruturas de Objetos. S.d. Disponível em:<http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/estruturas/estobj.htm> Acesso em 14 de março de 2015. • Beatriz de Abreu e Lima e Mônica Schramm. Entrevista ISSN 2175-6708 . Disponível em:<http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/entrevista/04.014/3336?page=7> Acesso em 14 de março de 2015.

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