Estruturas
em Treliça
Prof. Eduardo Mesquita
- 2006 -
ESTRUTURAS EM TRELIÇAESTRUTURAS EM TRELIÇA
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
São estruturas lineares, formadas por barras que no conjunto devem formar uma
estrutura indeformável.
Estrutura deformável
1. T1. TIPOSIPOS DEDE TTRELIÇARELIÇA
1.1 - Treliças Planas1.1 - Treliças Planas
Suas barras estão num mesmo plano.
1.2 - Treliças Tridimensionais1.2 - Treliças Tridimensionais
Suas barras estão todas em planos diferentes. As treliças são utilizadas para
coberturas, pontes, como vigas de lançamento, etc.
2. H2. HIPÓTESESIPÓTESES PPARAARA OSOS VVÁRIOSÁRIOS PPROCESSOSROCESSOS DEDE CCÁLCULOSÁLCULOS
2.12.1 – As barras da treliça são ligadas entre si por intermédio de articulações
sem atrito.
2.22.2 – As cargas e reações aplicam-se somente nos nós da estrutura.
2.32.3 – O eixo de cada barra coincide com a reta que une os centros das articulações
(como nas estruturas lineares).
Satisfeitas todas as hipóteses mencionadas, as barras da treliça só serão
solicitadas por forças normais.
3. E3. ESFORÇOSSFORÇOS SSOLICITANTESOLICITANTES
Forças Normais
As tensões provocadas por estas forças são chamadas tensões primárias.
Estruturas em Treliça
2
Barra indeformável
• tração
• compressão
N
N
N
N
A A
B B
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N
S
σ = (verificação da resistência da peça)
Observações:
1. Na prática não se consegue obter uma articulação perfeita, sem atrito. As
articulações são formadas por chapas rebitadas ou soldadas, que podem ser
consideradas praticamente rígidas.
2. Devido ao fato de não termos uma articulação perfeita aparecerá momento fletor e
força cortante, porém este estudo não é parte do nosso curso.
3. Também o peso próprio da barra provoca flexão na mesma, só que é desprezível
por ser muito pequeno. O peso da barra vai aplicado nos nós.
4. T4. TRELIÇASRELIÇAS IISOSTÁTICASSOSTÁTICAS EE HHIPERESTÁTICASIPERESTÁTICAS
Estruturas em Treliça
3
seção da peça
A
B
P/2
P/2
P1
P2
R1 P3
R2
P4
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
Dados os valores das forças P1, P2, P3 e P4, se conseguirmos determinar, pelas
equações da estática, os valores de R1 e R2 e os esforços nas barras, ela é isostática.
Se determinarmos somente as reações de apoio ela é dita internamente hiperestática
(as incógnitas são as forças normais).
Quando nem as reações se determinam ela é dita externamente hiperestática.
As incógnitas a se determinarem são:
• As reações de apoio HA, VA e VB, chamadas de vínculos representados pela letra V.
• Esforços normais nas barras representados pela letra b.
Logo o número de incógnitas é (b + V).
Portanto, para cada nó da estrutura
nós temos duas equações, logo se a
estrutura possuir N nós, teremos 2N
equações.
Portanto, para uma treliça ser isostática, devemos ter b V 2N+ =
Treliça hiperestática b + V > 2N.
O grau de hiperestaticidade de uma treliça é dado pela equação:
g = (b + V) – 2N
Se g = 0  a treliça é isostática.
Estruturas em Treliça
4
HA
P2
A
VB
B
VA
P
N1
N2
N3
x x
y y
N P 0
N P 0
+ =
+ =
∑
∑
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Exemplos:
v = 3, b = 11, N = 7 v = 3, b = 9
b + v = 14 2N = 14 N = 6 b + v = 12 2N = 12
Isostática Isostática
v = 4, b = 13, N = 8 v = 3, b = 14, N = 8
b + v = 17 2N = 16 b + v = 17, 2N = 16
Hiperestática (g = 1) Hiperestática (g = 1)
Incógnita: uma das reações de Incógnita: esforço de uma das
apoio – externamente barras- internamente
hiperestática. hiperestática.
5 – T5 – TRELIÇASRELIÇAS SSIMPLESIMPLES
Geralmente quase todas as treliças são formadas a partir de um triângulo
inicial. Para cada novo nó introduzido, basta acrescentar duas barras não colineares.
Se o número de vínculos relativos às treliças acima mencionadas forem iguais a 3, as
treliças serão sempre isostáticas  b + 3 = 2N
Observações:
1. A treliça hiperestática com 3 vínculos, conforme desenho acima, tem uma barra a
mais, logo não entra nesta classificação.
Estruturas em Treliça
5
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6. P6. PROCESSOSROCESSOS DEDE RRESOLUÇÃOESOLUÇÃO
6.1 – Processo dos Nós6.1 – Processo dos Nós
Seja o nó C, da treliça ABCDEF. Nele concorrem as barras conforme a figura
abaixo:
Conforme já dissemos, cada nó apresenta duas equações e, se admitirmos que
todas as barras estejam tracionadas, teremos:
Nó C:
1 1 3 2 4
1 1 3 2 2
H 0 P cos N cos N 0
V 0 P sen N sen N 0
 = ⇒ α + α + =

= ⇒ − α − α − =
∑
∑
Genericamente, teremos:
Ncos Hα +∑ (componente horizontal de P1) = 0
Nsen Vα +∑ (componente vertical de P1) = 0
As componentes verticais em função do seno.
As componentes horizontais em função do cosseno.
Os valores de H e V podem ser positivos ou negativos, se as forças forem de tração e
compressão, respectivamente.
Convenção: H e V∑ ∑
Estruturas em Treliça
6
C D E4 5
2
3
1
A
6 7
9
8
F B
P1
N2
N3
N4
P1
C
2α
1α
+
+
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6.2 – Casos de Simplificação6.2 – Casos de Simplificação
Para carregamentos particulares pode acontecer que uma treliça possua barra
ou barras não solicitada(s), ou então solicitadas pela mesma força normal. Em
muitos casos a identificação destas barras é imediata, simplificando bastante o
cálculo da treliça.
Seja a treliça abaixo:
• Nó A  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas.
N1 = N4 = 0  as barras não estão solicitadas.
• Nó C  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas.
N5 = 0
N2 = N6
• Nó B  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas.
N17 = -P3  (compressão).
N16 = 0
• Nó D  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas.
N10 = N14
N13 = 0
• Nó E  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas.
N8 = N12
N9 = - P2  (compressão).
Estruturas em Treliça
7
A E24 8
1
3
2
5 7 9
6
C
B
P1
12 16
11
10
13 15 17
14
D
P2
P3
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6.3 – Processos dos Coeficientes de Força6.3 – Processos dos Coeficientes de Força
Esse processo é análogo ao dos nós, mas leva muito mais vantagens se
houver muitas barras com inclinações diferentes, principalmente se os
comprimentos dessas barras forem obtidos por simples medição num esquema
da estrutura.
Vamos supor uma barra AB qualquer de comprimento l de projeções h e v (horizontal
e vertical, respectivamente).
Da figura, tiramos:
v h
sen e cos , sendo
l l
α = α = α o ângulo que a barra AB faz com
a horizontal. Voltando ao processo dos nós, onde tínhamos:
N cos H 0× α + =∑ , substituímos os valores do cos α e sen α , ficando:
N sen V 0× α + =∑
h
N H 0
l
× + =∑
v
N V 0
l
× + =∑
onde N, h, v e l em cada parcela das somatórias, referem-se a uma mesma
barra.
O coeficiente de forças de uma barra é obtido da relação:
N
t
l
= , que substituindo nas
equações acima nos dá:
th H 0
tv V 0
 + =

+ =
∑
∑
Estruturas em Treliça
8
A
B
h
v
l
horizontal α
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Através das equações acima, determinamos os valores de t correspondentes às
diversas barras da estrutura. Em seguida, obtemos as forças normais, multiplicando-
se os valores de t pelos comprimentos das respectivas barras.
Exercício: Resolver a treliça dada nos exemplos anteriores pelo processo dos
coeficientes de força.
Nó Equação Barra t (tf/m) l (m) N (tf)
A
V 3,97 + 3t1 = 0 1 -1,32 3 -3,96
H 5,2 + 4t2 = 0 2 -1,3 4 -5,2
B
V -3t1 - 3t3 = 0 3 1,32 5 6,6
H 4t4 + 4t3 = 0 4 -1,32 4 -5,28
C
V -2-3t5 - 3t7 = 0 5 -1,32 3 -3,96
H -4t4 + 4t7 + 4t8 = 0 6 0,02 4 0,08
D
V +3t3 + 3t5 = 0 7 0,65 5 3,25
H -4t2 - 4t3 + 4t6 = 0 8 -1,97 4 -7,88
E
V -4 - 3t9 - 3t11 = 0 9 -0,65 3 -1,95
H -4t8 + 4t12 + 4t11 = 0 10 0,68 4 2,72
F
V 3t9 + 3t7 = 0 11 -0,68 5 -3,4
H -4t7 - 4t6 + 4t10 = 0 12 -1,29 4 -5,16
G
V -6cos60º - 3t13 = 0 13 -1 3 -3
H
6.4 – Processo das Seções ou de Ritter6.4 – Processo das Seções ou de Ritter
Como vimos no processo dos nós, admitimos cortadas todas as barras da treliça
Estruturas em Treliça
9
B E
4 8
1 3
2
5 7 9
6
D
A
2tf
12
1611
10
133 m
HA
=5,2 tf
H
F
30ºC G
4tf
6tf
4 m
VB
=5,03 tf
4 m 4 m
VA
=3,97 tf
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e consideramos sucessivamente as condições de equilíbrio (H = 0 e V = 0)
relativas a todos os nós, um a um.
Esse processo é utilizado quando se deseja determinar as forças normais em
todas as barras.
No processo das seções temos condições de obter a força normal em
apenas algumas barras ou somente em uma única.
Neste caso, estabelecemos as condições de equilíbrio do reticulado que resulta,
quando aplicamos os cortes naquelas barras cujas forças normais procuramos.
Este processo permite, com sucesso, a resolução de diversos casos de treliças
simples e compostas (associação de uma ou mais treliças que não podem ser
obtidas seguindo-se a lei da formação das treliças simples) tornando-se,
entretanto, impraticável no caso das treliças complexas.
Ao partirmos a barra CE a treliça se transforma em dois reticulados geométricos
indeformáveis e interligados pela articulação F.
Logo os momentos relativos a quaisquer forças de um lado ou de outro lado dos
reticulados devem ser nulos.
Tomando, por exemplo, a parte situada à esquerda de F, temos:
Estruturas em Treliça
10
B E
D
A
2tf
3 m
5,2 tf
H
F
30ºC G
4tf
6tf
4 m
5,03 tf
4 m 4 m
3,97 tf
B E
D
A
2tf
3 m
5,2 tf
H
F
30ºC G
4tf
6tf
4 m
5,03 tf
4 m 4 m
3,97 tf
NCE NCE
Banzo sup.
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3NCE 2 x 4 3,97 x 8 0 3NCE 23,76 NCE 7,92 tf− + = ∴ = − ∴ = −
Calcular a força normal na barra CF diagonal:
Nestas condições os dois reticulados estão ligados por duas barras biarticuladas
paralelas CE e DF, incapazes de impedir o deslocamento na direção vertical.
Desta forma, para não acontecer movimento relativo das partes, fazemos V 0=∑ .
Relativo a um ou outro reticulado.
Tomando o reticulado da esquerda, temos:
V 0 3,97 2 NCFsen 0
1,97
1,97 0,6NCF NCF 3,28 tf
0,6
= − − α =
∴ = ∴ = =
Os reticulados estão interligados por duas retas paralelas BC e DF. Também neste
Estruturas em Treliça
11
B E
D
A
2tf
3 m
5,2 tf
H
F
30ºC G
4tf
6tf
4 m
5,03 tf
4 m 4 m
3,97 tf
NCF
NCF
α
3 m
B E
D
A
2tf
5,2 tf
H
F
30ºC G
4tf
6tf
4 m
5,03 tf
4 m 4 m
3,97 tf
NCD
NCD
α
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
caso os reticulados são incapazes de impedir o deslocamento na direção vertical. Logo
temos que fazer V 0.=∑
Vamos pega os reticulado da esquerda, logo teremos:
• O da esquerda: V 0 3,97 NCD 0 NCD 3,97 tf.= ⇒ + = ∴ = −∑
• O da direita: 2 NCD 4 5,03 6 x 0,5 0 9 5,03 NCD NCD 3,97 tf.− − − + − = ∴ − + = ∴ = −
Exercício: Dado o sistema reticulado abaixo, pede-se:
• Calcular as reações de apoio.
• Calcular os esforços normais em todas as barras.
Obs: Utilizar duas casas decimais.
AH 0 H 3 3 0= ⇒ − + + = ∴∑
r
AH 6 KN=
A B A BV 0 V V 2 2 2 0 V V 6KN↑
= ⇒ + − − − = ∴ + = ∴∑ AV 6, 8 KN=
A B BM 0 5V 3x5 2x3 2x7 3x3 0 5V 4KN= ⇒ − − + + − = ∴ − = ∴∑ BV 0, 8 KN=−
cos sen 0,71β = β =
3
cos 0,83
3,61
sen 0,55
γ = =
γ =
2
cos 0,55
3,61
3
sen 0,83
3,61
α = =
α = =
Estruturas em Treliça
12
+
+
+
3 m
2 m
5
7
6
γ
α
α
90α− 90−α
α
α
γ
β
90−γ
90−β 3
4
1
A
D
3 KN
B
C
E
2 KN
3 KN
2 KN
2 KN
3 m 2 m 2 m
HA
= 6 KN
VA
= 6,8 KN VB
= -0,8 KN
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• Nó E
6 7 6 6H 0 3 N N x 0,55 0 3 2, 41x 0,55 N N 1,67KN= ⇒ − − = ∴ − = ∴ =∑
r
7 7V 0 2 N x 0,83 0 N 2 / 0,83 2, 41KN
+↑
= ⇒ − + = ∴ = =∑
• Nó D
2 2H 0 3 N x 0,83 0 N 3 / 0,83 3,61KN= ⇒ + = ∴ = − = −∑
r
( )1 1V 0 2 N 3,61x 0,55 0 N 3,99KN
+↑
= ⇒ − + + − = ∴ =∑
• Nó A
1 3 3 3V 0 6,8 N N x 0,71 0 6,8 3,99 N x 0,71 N 3,96KN
+↑
= ⇒ − − = ∴ − = ∴ =∑
3 4 4H 0 6 N x 0,71 N N 3,19KN= ⇒ − + = − ∴ =∑
r
• Nó B
5 7V 0 0,8 N x 0,83 N x 0,83 0
+↑
= ⇒ − − − = ∴∑
5 50,8 2, 41x 0,83 N x 0,83 N 2,8 / 0,83 3,37KN− − = ∴ = − = −
cos 0,6
sen 0,8
α =
α =
cos sen 0,71γ = γ =
Estruturas em Treliça
13
2 KN
3 KNN6
N7
α
+
3 KN
+
2 KN
N2
N1
90−γ
γ
N4
6 KN
N3
N1
90− β
β
6,8 KN
N4
6 KN
N7
N5
90 − α
α
-0,8 KN
90 − α
5 m 4 m
4 kn
2 kn
4
C
5
3
α
α
90− α
90− θ
90− θ
θ
90−αθ
θ
γ
D
8 kn
10 kn 6 kn 2
1
90−γ
A HA
= -5,14 KN
4 m
3 m
B HB
=15,14 KN
VB
= 10 KN
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
5
cos 0,86
5,83
3
sen 0,51
5,83
θ = =
θ = =
A BH 0 2 8 H H 0= ⇒ + − − = ∴∑
r
A B BH H 10 KN H 15,14KN+ = ∴ =
BV 0 V 4 6 0
+
= ⇒ − − = ∴∑ BV 10, 00KN=
BB
M 0 V 4 x 9 8 x 3
+
= ⇒ − +∑ 6 x 4− A7H 0− = ∴ AH 5,14KN=−
• Nó A
( )2H 0 N x 0,71 5,14= ⇒ − − − =∴∑
r
2N 7, 24KN=−
1 2V 0 N N x 0,71 0
+↑
= ⇒ − − = ∴∑ 1N 5,14KN=−
• Nó C
4V 0 N x 0,51 4
+↑
= ⇒ = ∴∑ 4N 7, 84KN=
5H 0 2 7,84 x 0,86 N= ⇒ + = − ∴∑
r
5N 8, 75KN=−
• Nó B
1 3 3V 0 N N x0,6 10 0 5,14 10 N x 0,6
+↑
= ⇒ + + = ∴ − + = − ∴∑ 3N 8,1KN= −
Prova:
( ) 3 3H 0 15,14 8,75 N x 0,8 6,39 N x0,8= ⇒ − − − − =∴ − = ∴∑
r
3N 7, 99KN= −
Estruturas em Treliça
14
+

+
90 − α
N2
N1
90− γ
-5,14 KN
N4
2 KN
4 KN
N5
θ
+
+N5
N3
15,14 KN
N1
10 KN
90−α
αA
BD2
VA
= 6,75 KN VB
= 3,25 KN
5
3 KN
HB
= 10 KN
3 m3
E 6 KN
3 KN
7
γ
γ
θ
90 − θ
90 − θ
θ
90−γβ
β
β
90−α
90−α
1
4
C
2 m
4 KN
3 m 3 m 3 m
4 KN
6
α
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
NÓS EQUAÇÕES
BAR
RAS
N
(KN)
A
H 2 1 2N N cos 0 N 8,13 x 0,55+ α = ∴ = − = 2 -4,47
V 1 16,75 N sen 0 N 6,75 / 0,83− α = ∴ = 1 8,13
C
H 4 44 8,13 x 0,55 3,87 x 0,71 N 0 N 3,22− + + = ∴ = 4 3,22
V
1 3N sen N cos 4α + β =
3 38,13 x 0,83 N x0,71 4 N 2,75 / 0,71∴ + = ∴ = −
3 -3,87
B
H
5 7N 10 N x 0,71 0− − + =
5 5N 10 3,25 0 N 6,75∴ − − + = ∴ = −
5 -6,75
V 7 73,25 N x 0,71 0 N 3,25 / 0,71− = ∴ = 7 4,58
E
H
4 6 7N N x cos N cos 6 0− − γ − θ + =
6 63,22 4,58 x 0,71 6 N x 0,89 N 0, 47 / 0,89∴ − − + = ∴ = −
6 -0,53
V
H
2 3
cos 0,55;sen 0,83
3,61 3,61
α = = α = =
sen cos 0,71 cos sen 0,71β = β = θ = θ =
V 6 3
cos 0,89 sen 0, 45
6,71 6,71
γ = = γ = =
2 3
cos 0,55 sen 0,83 sen cos 0,71
3,61 3,61
α = = α = = β = β =
6 3
cos 0,89 sen 0, 45 cos sen 0,71
6,71 3,61
γ = = γ = = θ = θ =
Estruturas em Treliça
15
N1
N2
6,75 KN
α
90−α
N1
N4
4 KN
α
90−α
N3
4 KN
β
β
N7
10 KN
6,75
β
90 − α
N5
N6
6 KNN4
γ
90−α
3 KN
θ
N7
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
H 0= ⇒∑
r
AH 5 KN=
A JV 0 V V 4KN
+↑
= ⇒ + = ∴∑ AV 2, 07KN=
A
M 0 1x 2 1x 4 1x 9 1x12 2 x 2
+
= ⇒ + + + −∑ 2 x 2+ J14V= ∴ JV 1, 93 KN=
NDE
DEV 0 N 1 2,07 0
+↑
= ⇒ − + = ∴∑ DEN 1, 07KN=−
(Ret. a esq.)
NDG
DG DGV 0 N x 0,63 1 1 2,07 0 0,63N 0,07
+↑
= ⇒ − − − + = ∴ − = − ∴∑ DGN 0,11KN=
(Ret. a esq.)
NEG
EGD
M 0 1x 2 2,07 x 4 5 x 2 N x 4 0
+
= ⇒ − + − − = ∴∑ EGN 0, 93KN=−
(Ret. a esq.)
NFH
FHI
M 0 N x 4 2 x 4 1,93 x 2 1x 2 0
+
= ⇒ − − − − = ∴∑ FHN 3, 47KN=−
(Ret. a dir.)
Estruturas em Treliça
16
1 KN
B
1 KN
D
1 KN
F
1 KN
H 2 KN
2 m
1 KN
2 m
2 KN
2 m3 m5 m2 m2 m
C E G I
J
VJ
=1,93 KN
VA
=2,07KN
A
HA
=5 KN
α
6,4
90−α
+
1 KN 1 KN 1 KN 1 KN
1 KN
2 KN
3 m
2 m
1 m
2 m
VB
=2,31KN
HB
=4KN
2 m 5 m
B
LJH
KIGE
F
C
D
A
4 m1,5 m1,5 m
VA
=2,69KN
2 KN
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
BH 0 2 2 H 0= ⇒ + − = ∴∑
r
BH 4 KN=
A BV 0 V V 5KN
+↑
= ⇒ + = ∴∑ AV 5 2, 31 2, 69KN= − =
A
M 0 2 x 3 1x1,5
+
= ⇒ − −∑ 1x 1,5+ B1x 5,5 1x 7,5 1x12,5 2 x 3 4 x 5 V x14,5 0+ + + − + − =
B14,5V 33,5KN⇒ = ∴ BV 2,31KN=
NIK
IK IKL
M 0 3N 2 x 3 2,31x 2 4 x1 0 3N 2,62KN
+
= ⇒ − + − − = ∴ = − ∴∑ IKN 0, 87KN= −
(Ret. a dir.)
NFH
FHE
M 0 N x 3 1x 3 2,69 x1,5 0
+
= ⇒ − − + = ∴∑ FHN 0, 35KN=
(Ret. a esq.)
NGJ
GJ GJV 0 1 N x 0,83 1 2,31 0 N 0,31 / 0,83 0,37KN
+↑
= ⇒ − + − + = ∴ = − = − ∴∑ GIN 0, 37KN= −
(Ret. a dir.)
2 3
cos 0,55 sen 0,83
3,61 3,61
α = = α = =
NIJ
IJ IJV 0 N 1 2,31 0 N 1,31KN
+↑
= ⇒ − − + = ∴ − = − ∴∑ IJN 1, 31KN=
(Ret. a dir.)
Estruturas em Treliça
17
+
6 t
6 t
6 t
HC
VC
VA
2 m 4 m
6 t
CB
A
D
5
3
4
1
2
β
α
2m4m
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
5
sen
5
2 5
cos
5
2 5
sen
5
5
cos
5
α =
α =
β =
β =
Reações de Apoio
A C A
C C
C A A
V 0 V V 12t V 12t
H 0 H 12t V 0
M 0 V x 6 6 x 6 6 x 6 0 V 12t
= + = =
= = =
= − − = =
∑
∑
∑
Equilíbrio dos Nós
• Nó A
A 1 2
2
V 0 V N N sen 0
H 0 6 N cos 0
 = + + β =

= + β =
∑
∑
• Nó B
1 3
5 3
V 0 6 N N sen45º 0
H 0 6 N N cos 45º 0
 = − − − =

= + + =
∑
∑
• Nó C
C 4
C 5 4
V 0 V 6 N sen 0
H 0 H N N cos 0
 = − − α =

= − − − α =
∑
∑
Estruturas em Treliça
18
1
2
N 0
N 6 5t
=
= −
3
4
5
N 6 2 t
N 6 5 t
N 0
= −
= −
=
A
B
C
DEF
5
6
4
3
2
1
7
8
9
HB
VB
VA
5 m12 m
5m5m
P1
=500kg P2
=1500kg
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
Nó Equação
A
V A 1V 5T 0+ =
H 5 T2 = 0
B
V VB + 5T3 + 10T4 + 10T5 = 0
H -HB – 5T2 – 5T3 – 5T4 = 0
C
V -5T1 – 5T3 + 5T7 + 5T9 =0
H - 12T9 + 5T3 = 0
D
V -P2 – 10T5 = 0
H -5T6 = 0
E
V -5T7 – 10T4 = 0
H -12T8 + 5TA + 5T6 = 0
F
V -P1 – 5T9 = 0
H 12T8 + 12T9 = 0
Exercício:
Estruturas em Treliça
19
Reações
VA 1700
VB 300
HB 0
T L Normal
1 -340 5 -1700
2 0 5 0
3 -240 7,07 -1697
4 240 11,18 2683
5 -150 10 -1500
6 0 5 0
7 -480 5 -2400
8 100 12 1200
9 -100 13 -1300
2t
E
5tD
F
α
α
αα
α
αA
6
7
5
9
4
8
3
21
3t
HA
C
B
1t
VA
VC
2 m 2 m
1,5 m
3 m
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
Nó Equação
B
V 91 N 0− + =
H 1 2N N 0− + =
E
V 9 5 42 N N sen N sen 0− − − α − α =
H 5 4N cos N cos 0− α + α =
F
V 5 7 63 N sen N sen N 0− + α + α − =
H 5 7N cos N cos 0α + α =
D
V 4 8N sen N sen 3 0α − α − =
H A 85 N cos N cos 0− − α − α =
C
V C 3 7V N N sen 0+ + α =
H 2 7N N cos 0− − α =
A
V A 6 8V N N sen 0+ + α =
H A 1 8H N N cos 0+ + α =
1. Calcular as forças normais nas barras da treliça:
Estruturas em Treliça
20
3t 5t
2tD 7 E
6
5
4
3
C
1
2
A B
4 m 4 m
6m
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
2. a) Verificar se a treliça é isostática.
b) Calcular a força normal em todas as barras da treliça, utilizar o processo dos
nós ou o processo dos coeficientes de força.
3. Dada a treliça, determinar as reações de apoio e a força normal nas barras:
Estruturas em Treliça
21
1000 kgf
A
B
1 2
3 C 500 kgf
4
D
5
6
7 E
8
4 m
9
F
2 m
3m3m
α
α
5 m
5t4 m4 m
3 m
3t
2t
C
B
D
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
4. Determinar as forças normais da treliça abaixo (qualquer método):
5. Dada a treliça abaixo, pede-se verificar se a mesma é isostática, suas reações de
apoio e as forças normais em todas as suas barras.
NÓS EQUAÇÕES N (EM KN)
Estruturas em Treliça
22
6 m 4 m
3 m
3 m 7 m
A E B
C D F5 t
2 t
4 m
A B
4
3
1
2
C D
7
3 m
8
65
3 m
EF
3 m
11
12
109
2 KN
G
13
2,54 KN
4 KN
60º
UNIVERSIDADE FUMEC - FEA
A H
V
B H
V
C H
V
D H
V
E H
V
F H
V
G H
V
H H
V
Estruturas em Treliça
23

Apostila estruturas em trelica

  • 1.
    Estruturas em Treliça Prof. EduardoMesquita - 2006 - ESTRUTURAS EM TRELIÇAESTRUTURAS EM TRELIÇA
  • 2.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA São estruturas lineares, formadas por barras que no conjunto devem formar uma estrutura indeformável. Estrutura deformável 1. T1. TIPOSIPOS DEDE TTRELIÇARELIÇA 1.1 - Treliças Planas1.1 - Treliças Planas Suas barras estão num mesmo plano. 1.2 - Treliças Tridimensionais1.2 - Treliças Tridimensionais Suas barras estão todas em planos diferentes. As treliças são utilizadas para coberturas, pontes, como vigas de lançamento, etc. 2. H2. HIPÓTESESIPÓTESES PPARAARA OSOS VVÁRIOSÁRIOS PPROCESSOSROCESSOS DEDE CCÁLCULOSÁLCULOS 2.12.1 – As barras da treliça são ligadas entre si por intermédio de articulações sem atrito. 2.22.2 – As cargas e reações aplicam-se somente nos nós da estrutura. 2.32.3 – O eixo de cada barra coincide com a reta que une os centros das articulações (como nas estruturas lineares). Satisfeitas todas as hipóteses mencionadas, as barras da treliça só serão solicitadas por forças normais. 3. E3. ESFORÇOSSFORÇOS SSOLICITANTESOLICITANTES Forças Normais As tensões provocadas por estas forças são chamadas tensões primárias. Estruturas em Treliça 2 Barra indeformável • tração • compressão N N N N A A B B
  • 3.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA N S σ = (verificação da resistência da peça) Observações: 1. Na prática não se consegue obter uma articulação perfeita, sem atrito. As articulações são formadas por chapas rebitadas ou soldadas, que podem ser consideradas praticamente rígidas. 2. Devido ao fato de não termos uma articulação perfeita aparecerá momento fletor e força cortante, porém este estudo não é parte do nosso curso. 3. Também o peso próprio da barra provoca flexão na mesma, só que é desprezível por ser muito pequeno. O peso da barra vai aplicado nos nós. 4. T4. TRELIÇASRELIÇAS IISOSTÁTICASSOSTÁTICAS EE HHIPERESTÁTICASIPERESTÁTICAS Estruturas em Treliça 3 seção da peça A B P/2 P/2 P1 P2 R1 P3 R2 P4
  • 4.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA Dados os valores das forças P1, P2, P3 e P4, se conseguirmos determinar, pelas equações da estática, os valores de R1 e R2 e os esforços nas barras, ela é isostática. Se determinarmos somente as reações de apoio ela é dita internamente hiperestática (as incógnitas são as forças normais). Quando nem as reações se determinam ela é dita externamente hiperestática. As incógnitas a se determinarem são: • As reações de apoio HA, VA e VB, chamadas de vínculos representados pela letra V. • Esforços normais nas barras representados pela letra b. Logo o número de incógnitas é (b + V). Portanto, para cada nó da estrutura nós temos duas equações, logo se a estrutura possuir N nós, teremos 2N equações. Portanto, para uma treliça ser isostática, devemos ter b V 2N+ = Treliça hiperestática b + V > 2N. O grau de hiperestaticidade de uma treliça é dado pela equação: g = (b + V) – 2N Se g = 0  a treliça é isostática. Estruturas em Treliça 4 HA P2 A VB B VA P N1 N2 N3 x x y y N P 0 N P 0 + = + = ∑ ∑
  • 5.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA Exemplos: v = 3, b = 11, N = 7 v = 3, b = 9 b + v = 14 2N = 14 N = 6 b + v = 12 2N = 12 Isostática Isostática v = 4, b = 13, N = 8 v = 3, b = 14, N = 8 b + v = 17 2N = 16 b + v = 17, 2N = 16 Hiperestática (g = 1) Hiperestática (g = 1) Incógnita: uma das reações de Incógnita: esforço de uma das apoio – externamente barras- internamente hiperestática. hiperestática. 5 – T5 – TRELIÇASRELIÇAS SSIMPLESIMPLES Geralmente quase todas as treliças são formadas a partir de um triângulo inicial. Para cada novo nó introduzido, basta acrescentar duas barras não colineares. Se o número de vínculos relativos às treliças acima mencionadas forem iguais a 3, as treliças serão sempre isostáticas  b + 3 = 2N Observações: 1. A treliça hiperestática com 3 vínculos, conforme desenho acima, tem uma barra a mais, logo não entra nesta classificação. Estruturas em Treliça 5
  • 6.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA 6. P6. PROCESSOSROCESSOS DEDE RRESOLUÇÃOESOLUÇÃO 6.1 – Processo dos Nós6.1 – Processo dos Nós Seja o nó C, da treliça ABCDEF. Nele concorrem as barras conforme a figura abaixo: Conforme já dissemos, cada nó apresenta duas equações e, se admitirmos que todas as barras estejam tracionadas, teremos: Nó C: 1 1 3 2 4 1 1 3 2 2 H 0 P cos N cos N 0 V 0 P sen N sen N 0  = ⇒ α + α + =  = ⇒ − α − α − = ∑ ∑ Genericamente, teremos: Ncos Hα +∑ (componente horizontal de P1) = 0 Nsen Vα +∑ (componente vertical de P1) = 0 As componentes verticais em função do seno. As componentes horizontais em função do cosseno. Os valores de H e V podem ser positivos ou negativos, se as forças forem de tração e compressão, respectivamente. Convenção: H e V∑ ∑ Estruturas em Treliça 6 C D E4 5 2 3 1 A 6 7 9 8 F B P1 N2 N3 N4 P1 C 2α 1α + +
  • 7.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA 6.2 – Casos de Simplificação6.2 – Casos de Simplificação Para carregamentos particulares pode acontecer que uma treliça possua barra ou barras não solicitada(s), ou então solicitadas pela mesma força normal. Em muitos casos a identificação destas barras é imediata, simplificando bastante o cálculo da treliça. Seja a treliça abaixo: • Nó A  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas. N1 = N4 = 0  as barras não estão solicitadas. • Nó C  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas. N5 = 0 N2 = N6 • Nó B  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas. N17 = -P3  (compressão). N16 = 0 • Nó D  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas. N10 = N14 N13 = 0 • Nó E  duas barras não coaxiais sem forças externas aplicadas. N8 = N12 N9 = - P2  (compressão). Estruturas em Treliça 7 A E24 8 1 3 2 5 7 9 6 C B P1 12 16 11 10 13 15 17 14 D P2 P3
  • 8.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA 6.3 – Processos dos Coeficientes de Força6.3 – Processos dos Coeficientes de Força Esse processo é análogo ao dos nós, mas leva muito mais vantagens se houver muitas barras com inclinações diferentes, principalmente se os comprimentos dessas barras forem obtidos por simples medição num esquema da estrutura. Vamos supor uma barra AB qualquer de comprimento l de projeções h e v (horizontal e vertical, respectivamente). Da figura, tiramos: v h sen e cos , sendo l l α = α = α o ângulo que a barra AB faz com a horizontal. Voltando ao processo dos nós, onde tínhamos: N cos H 0× α + =∑ , substituímos os valores do cos α e sen α , ficando: N sen V 0× α + =∑ h N H 0 l × + =∑ v N V 0 l × + =∑ onde N, h, v e l em cada parcela das somatórias, referem-se a uma mesma barra. O coeficiente de forças de uma barra é obtido da relação: N t l = , que substituindo nas equações acima nos dá: th H 0 tv V 0  + =  + = ∑ ∑ Estruturas em Treliça 8 A B h v l horizontal α
  • 9.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA Através das equações acima, determinamos os valores de t correspondentes às diversas barras da estrutura. Em seguida, obtemos as forças normais, multiplicando- se os valores de t pelos comprimentos das respectivas barras. Exercício: Resolver a treliça dada nos exemplos anteriores pelo processo dos coeficientes de força. Nó Equação Barra t (tf/m) l (m) N (tf) A V 3,97 + 3t1 = 0 1 -1,32 3 -3,96 H 5,2 + 4t2 = 0 2 -1,3 4 -5,2 B V -3t1 - 3t3 = 0 3 1,32 5 6,6 H 4t4 + 4t3 = 0 4 -1,32 4 -5,28 C V -2-3t5 - 3t7 = 0 5 -1,32 3 -3,96 H -4t4 + 4t7 + 4t8 = 0 6 0,02 4 0,08 D V +3t3 + 3t5 = 0 7 0,65 5 3,25 H -4t2 - 4t3 + 4t6 = 0 8 -1,97 4 -7,88 E V -4 - 3t9 - 3t11 = 0 9 -0,65 3 -1,95 H -4t8 + 4t12 + 4t11 = 0 10 0,68 4 2,72 F V 3t9 + 3t7 = 0 11 -0,68 5 -3,4 H -4t7 - 4t6 + 4t10 = 0 12 -1,29 4 -5,16 G V -6cos60º - 3t13 = 0 13 -1 3 -3 H 6.4 – Processo das Seções ou de Ritter6.4 – Processo das Seções ou de Ritter Como vimos no processo dos nós, admitimos cortadas todas as barras da treliça Estruturas em Treliça 9 B E 4 8 1 3 2 5 7 9 6 D A 2tf 12 1611 10 133 m HA =5,2 tf H F 30ºC G 4tf 6tf 4 m VB =5,03 tf 4 m 4 m VA =3,97 tf
  • 10.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA e consideramos sucessivamente as condições de equilíbrio (H = 0 e V = 0) relativas a todos os nós, um a um. Esse processo é utilizado quando se deseja determinar as forças normais em todas as barras. No processo das seções temos condições de obter a força normal em apenas algumas barras ou somente em uma única. Neste caso, estabelecemos as condições de equilíbrio do reticulado que resulta, quando aplicamos os cortes naquelas barras cujas forças normais procuramos. Este processo permite, com sucesso, a resolução de diversos casos de treliças simples e compostas (associação de uma ou mais treliças que não podem ser obtidas seguindo-se a lei da formação das treliças simples) tornando-se, entretanto, impraticável no caso das treliças complexas. Ao partirmos a barra CE a treliça se transforma em dois reticulados geométricos indeformáveis e interligados pela articulação F. Logo os momentos relativos a quaisquer forças de um lado ou de outro lado dos reticulados devem ser nulos. Tomando, por exemplo, a parte situada à esquerda de F, temos: Estruturas em Treliça 10 B E D A 2tf 3 m 5,2 tf H F 30ºC G 4tf 6tf 4 m 5,03 tf 4 m 4 m 3,97 tf B E D A 2tf 3 m 5,2 tf H F 30ºC G 4tf 6tf 4 m 5,03 tf 4 m 4 m 3,97 tf NCE NCE Banzo sup.
  • 11.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA 3NCE 2 x 4 3,97 x 8 0 3NCE 23,76 NCE 7,92 tf− + = ∴ = − ∴ = − Calcular a força normal na barra CF diagonal: Nestas condições os dois reticulados estão ligados por duas barras biarticuladas paralelas CE e DF, incapazes de impedir o deslocamento na direção vertical. Desta forma, para não acontecer movimento relativo das partes, fazemos V 0=∑ . Relativo a um ou outro reticulado. Tomando o reticulado da esquerda, temos: V 0 3,97 2 NCFsen 0 1,97 1,97 0,6NCF NCF 3,28 tf 0,6 = − − α = ∴ = ∴ = = Os reticulados estão interligados por duas retas paralelas BC e DF. Também neste Estruturas em Treliça 11 B E D A 2tf 3 m 5,2 tf H F 30ºC G 4tf 6tf 4 m 5,03 tf 4 m 4 m 3,97 tf NCF NCF α 3 m B E D A 2tf 5,2 tf H F 30ºC G 4tf 6tf 4 m 5,03 tf 4 m 4 m 3,97 tf NCD NCD α
  • 12.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA caso os reticulados são incapazes de impedir o deslocamento na direção vertical. Logo temos que fazer V 0.=∑ Vamos pega os reticulado da esquerda, logo teremos: • O da esquerda: V 0 3,97 NCD 0 NCD 3,97 tf.= ⇒ + = ∴ = −∑ • O da direita: 2 NCD 4 5,03 6 x 0,5 0 9 5,03 NCD NCD 3,97 tf.− − − + − = ∴ − + = ∴ = − Exercício: Dado o sistema reticulado abaixo, pede-se: • Calcular as reações de apoio. • Calcular os esforços normais em todas as barras. Obs: Utilizar duas casas decimais. AH 0 H 3 3 0= ⇒ − + + = ∴∑ r AH 6 KN= A B A BV 0 V V 2 2 2 0 V V 6KN↑ = ⇒ + − − − = ∴ + = ∴∑ AV 6, 8 KN= A B BM 0 5V 3x5 2x3 2x7 3x3 0 5V 4KN= ⇒ − − + + − = ∴ − = ∴∑ BV 0, 8 KN=− cos sen 0,71β = β = 3 cos 0,83 3,61 sen 0,55 γ = = γ = 2 cos 0,55 3,61 3 sen 0,83 3,61 α = = α = = Estruturas em Treliça 12 + + + 3 m 2 m 5 7 6 γ α α 90α− 90−α α α γ β 90−γ 90−β 3 4 1 A D 3 KN B C E 2 KN 3 KN 2 KN 2 KN 3 m 2 m 2 m HA = 6 KN VA = 6,8 KN VB = -0,8 KN
  • 13.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA • Nó E 6 7 6 6H 0 3 N N x 0,55 0 3 2, 41x 0,55 N N 1,67KN= ⇒ − − = ∴ − = ∴ =∑ r 7 7V 0 2 N x 0,83 0 N 2 / 0,83 2, 41KN +↑ = ⇒ − + = ∴ = =∑ • Nó D 2 2H 0 3 N x 0,83 0 N 3 / 0,83 3,61KN= ⇒ + = ∴ = − = −∑ r ( )1 1V 0 2 N 3,61x 0,55 0 N 3,99KN +↑ = ⇒ − + + − = ∴ =∑ • Nó A 1 3 3 3V 0 6,8 N N x 0,71 0 6,8 3,99 N x 0,71 N 3,96KN +↑ = ⇒ − − = ∴ − = ∴ =∑ 3 4 4H 0 6 N x 0,71 N N 3,19KN= ⇒ − + = − ∴ =∑ r • Nó B 5 7V 0 0,8 N x 0,83 N x 0,83 0 +↑ = ⇒ − − − = ∴∑ 5 50,8 2, 41x 0,83 N x 0,83 N 2,8 / 0,83 3,37KN− − = ∴ = − = − cos 0,6 sen 0,8 α = α = cos sen 0,71γ = γ = Estruturas em Treliça 13 2 KN 3 KNN6 N7 α + 3 KN + 2 KN N2 N1 90−γ γ N4 6 KN N3 N1 90− β β 6,8 KN N4 6 KN N7 N5 90 − α α -0,8 KN 90 − α 5 m 4 m 4 kn 2 kn 4 C 5 3 α α 90− α 90− θ 90− θ θ 90−αθ θ γ D 8 kn 10 kn 6 kn 2 1 90−γ A HA = -5,14 KN 4 m 3 m B HB =15,14 KN VB = 10 KN
  • 14.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA 5 cos 0,86 5,83 3 sen 0,51 5,83 θ = = θ = = A BH 0 2 8 H H 0= ⇒ + − − = ∴∑ r A B BH H 10 KN H 15,14KN+ = ∴ = BV 0 V 4 6 0 + = ⇒ − − = ∴∑ BV 10, 00KN= BB M 0 V 4 x 9 8 x 3 + = ⇒ − +∑ 6 x 4− A7H 0− = ∴ AH 5,14KN=− • Nó A ( )2H 0 N x 0,71 5,14= ⇒ − − − =∴∑ r 2N 7, 24KN=− 1 2V 0 N N x 0,71 0 +↑ = ⇒ − − = ∴∑ 1N 5,14KN=− • Nó C 4V 0 N x 0,51 4 +↑ = ⇒ = ∴∑ 4N 7, 84KN= 5H 0 2 7,84 x 0,86 N= ⇒ + = − ∴∑ r 5N 8, 75KN=− • Nó B 1 3 3V 0 N N x0,6 10 0 5,14 10 N x 0,6 +↑ = ⇒ + + = ∴ − + = − ∴∑ 3N 8,1KN= − Prova: ( ) 3 3H 0 15,14 8,75 N x 0,8 6,39 N x0,8= ⇒ − − − − =∴ − = ∴∑ r 3N 7, 99KN= − Estruturas em Treliça 14 +  + 90 − α N2 N1 90− γ -5,14 KN N4 2 KN 4 KN N5 θ + +N5 N3 15,14 KN N1 10 KN 90−α αA BD2 VA = 6,75 KN VB = 3,25 KN 5 3 KN HB = 10 KN 3 m3 E 6 KN 3 KN 7 γ γ θ 90 − θ 90 − θ θ 90−γβ β β 90−α 90−α 1 4 C 2 m 4 KN 3 m 3 m 3 m 4 KN 6 α
  • 15.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA NÓS EQUAÇÕES BAR RAS N (KN) A H 2 1 2N N cos 0 N 8,13 x 0,55+ α = ∴ = − = 2 -4,47 V 1 16,75 N sen 0 N 6,75 / 0,83− α = ∴ = 1 8,13 C H 4 44 8,13 x 0,55 3,87 x 0,71 N 0 N 3,22− + + = ∴ = 4 3,22 V 1 3N sen N cos 4α + β = 3 38,13 x 0,83 N x0,71 4 N 2,75 / 0,71∴ + = ∴ = − 3 -3,87 B H 5 7N 10 N x 0,71 0− − + = 5 5N 10 3,25 0 N 6,75∴ − − + = ∴ = − 5 -6,75 V 7 73,25 N x 0,71 0 N 3,25 / 0,71− = ∴ = 7 4,58 E H 4 6 7N N x cos N cos 6 0− − γ − θ + = 6 63,22 4,58 x 0,71 6 N x 0,89 N 0, 47 / 0,89∴ − − + = ∴ = − 6 -0,53 V H 2 3 cos 0,55;sen 0,83 3,61 3,61 α = = α = = sen cos 0,71 cos sen 0,71β = β = θ = θ = V 6 3 cos 0,89 sen 0, 45 6,71 6,71 γ = = γ = = 2 3 cos 0,55 sen 0,83 sen cos 0,71 3,61 3,61 α = = α = = β = β = 6 3 cos 0,89 sen 0, 45 cos sen 0,71 6,71 3,61 γ = = γ = = θ = θ = Estruturas em Treliça 15 N1 N2 6,75 KN α 90−α N1 N4 4 KN α 90−α N3 4 KN β β N7 10 KN 6,75 β 90 − α N5 N6 6 KNN4 γ 90−α 3 KN θ N7
  • 16.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA H 0= ⇒∑ r AH 5 KN= A JV 0 V V 4KN +↑ = ⇒ + = ∴∑ AV 2, 07KN= A M 0 1x 2 1x 4 1x 9 1x12 2 x 2 + = ⇒ + + + −∑ 2 x 2+ J14V= ∴ JV 1, 93 KN= NDE DEV 0 N 1 2,07 0 +↑ = ⇒ − + = ∴∑ DEN 1, 07KN=− (Ret. a esq.) NDG DG DGV 0 N x 0,63 1 1 2,07 0 0,63N 0,07 +↑ = ⇒ − − − + = ∴ − = − ∴∑ DGN 0,11KN= (Ret. a esq.) NEG EGD M 0 1x 2 2,07 x 4 5 x 2 N x 4 0 + = ⇒ − + − − = ∴∑ EGN 0, 93KN=− (Ret. a esq.) NFH FHI M 0 N x 4 2 x 4 1,93 x 2 1x 2 0 + = ⇒ − − − − = ∴∑ FHN 3, 47KN=− (Ret. a dir.) Estruturas em Treliça 16 1 KN B 1 KN D 1 KN F 1 KN H 2 KN 2 m 1 KN 2 m 2 KN 2 m3 m5 m2 m2 m C E G I J VJ =1,93 KN VA =2,07KN A HA =5 KN α 6,4 90−α + 1 KN 1 KN 1 KN 1 KN 1 KN 2 KN 3 m 2 m 1 m 2 m VB =2,31KN HB =4KN 2 m 5 m B LJH KIGE F C D A 4 m1,5 m1,5 m VA =2,69KN 2 KN
  • 17.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA BH 0 2 2 H 0= ⇒ + − = ∴∑ r BH 4 KN= A BV 0 V V 5KN +↑ = ⇒ + = ∴∑ AV 5 2, 31 2, 69KN= − = A M 0 2 x 3 1x1,5 + = ⇒ − −∑ 1x 1,5+ B1x 5,5 1x 7,5 1x12,5 2 x 3 4 x 5 V x14,5 0+ + + − + − = B14,5V 33,5KN⇒ = ∴ BV 2,31KN= NIK IK IKL M 0 3N 2 x 3 2,31x 2 4 x1 0 3N 2,62KN + = ⇒ − + − − = ∴ = − ∴∑ IKN 0, 87KN= − (Ret. a dir.) NFH FHE M 0 N x 3 1x 3 2,69 x1,5 0 + = ⇒ − − + = ∴∑ FHN 0, 35KN= (Ret. a esq.) NGJ GJ GJV 0 1 N x 0,83 1 2,31 0 N 0,31 / 0,83 0,37KN +↑ = ⇒ − + − + = ∴ = − = − ∴∑ GIN 0, 37KN= − (Ret. a dir.) 2 3 cos 0,55 sen 0,83 3,61 3,61 α = = α = = NIJ IJ IJV 0 N 1 2,31 0 N 1,31KN +↑ = ⇒ − − + = ∴ − = − ∴∑ IJN 1, 31KN= (Ret. a dir.) Estruturas em Treliça 17 + 6 t 6 t 6 t HC VC VA 2 m 4 m 6 t CB A D 5 3 4 1 2 β α 2m4m
  • 18.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA 5 sen 5 2 5 cos 5 2 5 sen 5 5 cos 5 α = α = β = β = Reações de Apoio A C A C C C A A V 0 V V 12t V 12t H 0 H 12t V 0 M 0 V x 6 6 x 6 6 x 6 0 V 12t = + = = = = = = − − = = ∑ ∑ ∑ Equilíbrio dos Nós • Nó A A 1 2 2 V 0 V N N sen 0 H 0 6 N cos 0  = + + β =  = + β = ∑ ∑ • Nó B 1 3 5 3 V 0 6 N N sen45º 0 H 0 6 N N cos 45º 0  = − − − =  = + + = ∑ ∑ • Nó C C 4 C 5 4 V 0 V 6 N sen 0 H 0 H N N cos 0  = − − α =  = − − − α = ∑ ∑ Estruturas em Treliça 18 1 2 N 0 N 6 5t = = − 3 4 5 N 6 2 t N 6 5 t N 0 = − = − = A B C DEF 5 6 4 3 2 1 7 8 9 HB VB VA 5 m12 m 5m5m P1 =500kg P2 =1500kg
  • 19.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA Nó Equação A V A 1V 5T 0+ = H 5 T2 = 0 B V VB + 5T3 + 10T4 + 10T5 = 0 H -HB – 5T2 – 5T3 – 5T4 = 0 C V -5T1 – 5T3 + 5T7 + 5T9 =0 H - 12T9 + 5T3 = 0 D V -P2 – 10T5 = 0 H -5T6 = 0 E V -5T7 – 10T4 = 0 H -12T8 + 5TA + 5T6 = 0 F V -P1 – 5T9 = 0 H 12T8 + 12T9 = 0 Exercício: Estruturas em Treliça 19 Reações VA 1700 VB 300 HB 0 T L Normal 1 -340 5 -1700 2 0 5 0 3 -240 7,07 -1697 4 240 11,18 2683 5 -150 10 -1500 6 0 5 0 7 -480 5 -2400 8 100 12 1200 9 -100 13 -1300 2t E 5tD F α α αα α αA 6 7 5 9 4 8 3 21 3t HA C B 1t VA VC 2 m 2 m 1,5 m 3 m
  • 20.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA Nó Equação B V 91 N 0− + = H 1 2N N 0− + = E V 9 5 42 N N sen N sen 0− − − α − α = H 5 4N cos N cos 0− α + α = F V 5 7 63 N sen N sen N 0− + α + α − = H 5 7N cos N cos 0α + α = D V 4 8N sen N sen 3 0α − α − = H A 85 N cos N cos 0− − α − α = C V C 3 7V N N sen 0+ + α = H 2 7N N cos 0− − α = A V A 6 8V N N sen 0+ + α = H A 1 8H N N cos 0+ + α = 1. Calcular as forças normais nas barras da treliça: Estruturas em Treliça 20 3t 5t 2tD 7 E 6 5 4 3 C 1 2 A B 4 m 4 m 6m
  • 21.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA 2. a) Verificar se a treliça é isostática. b) Calcular a força normal em todas as barras da treliça, utilizar o processo dos nós ou o processo dos coeficientes de força. 3. Dada a treliça, determinar as reações de apoio e a força normal nas barras: Estruturas em Treliça 21 1000 kgf A B 1 2 3 C 500 kgf 4 D 5 6 7 E 8 4 m 9 F 2 m 3m3m α α 5 m 5t4 m4 m 3 m 3t 2t C B D
  • 22.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA 4. Determinar as forças normais da treliça abaixo (qualquer método): 5. Dada a treliça abaixo, pede-se verificar se a mesma é isostática, suas reações de apoio e as forças normais em todas as suas barras. NÓS EQUAÇÕES N (EM KN) Estruturas em Treliça 22 6 m 4 m 3 m 3 m 7 m A E B C D F5 t 2 t 4 m A B 4 3 1 2 C D 7 3 m 8 65 3 m EF 3 m 11 12 109 2 KN G 13 2,54 KN 4 KN 60º
  • 23.
    UNIVERSIDADE FUMEC -FEA A H V B H V C H V D H V E H V F H V G H V H H V Estruturas em Treliça 23