Teoria das Estruturas 2

040324 1941 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 15 MAPA TEORIA DAS ESTRUTURAS II 512024 Período19022024 0800 a 21042024 2359 Horário de Brasília StatusABERTO Nota máxima350 GabaritoGabarito não está liberado Nota obtida 1ª QUESTÃO 040324 1941 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 25 MAPA MATERIAL DE AVALIAÇÃO PRÁTICA DE APRENDIZAGEM TEORIA DAS ESTRUTURAS II MÓDULO 512024 Olá estudante Tudo bem Seja bemvindo à nossa atividade MAPA da disciplina Teoria das Estruturas II Nas próximas páginas você será DESAFIADO Como futuro engenheiro queremos que você desenvolva habilidades essenciais para a sua jornada como analisar sistematizar calcular refletir e tomar decisão A análise estrutural é a etapa do projeto estrutural em que é feita a interpretação do comportamento da estrutura Esta disciplina está direcionada para a análise de estruturas reticuladas estaticamente indeterminadas ou seja para a análise de estruturas hiperestáticas Dessa forma nossa atividade está dividida em três etapas que deverão ser feitas individualmente Você será desafiado a avaliar e calcular cada etapa apresentada neste presente trabalho Dessa forma seus conhecimentos serão colocados à prova Você está preparado Vamos lá Bom trabalho Prof Amanda Soares INSTRUÇÕES DE ENTREGA Este é um trabalho INDIVIDUAL As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA disponibilizado Sobre o seu preenchimento é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado sem que seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder aos questionários deve ser citada ao final da questão Após inteiramente respondido o Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo DOC DOCX ou PDF e apenas estes formatos serão aceitos O Modelo de Resposta MAPA pode ter quantas páginas você precisar para respondêlo desde que siga a sua estrutura O Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado única e exclusivamente pelo seu Studeo no campo MAPA desta disciplina Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é considerada A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação então preencha tudo com cuidado explique o que está fazendo responda às perguntas e mostre sempre o passo a passo das resoluções e deduções Quanto mais completo seu trabalho melhor Problemas frequentes a evitar Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio Se você usa OPEN OFFICE ou MAC transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidades Verifique se você está enviando o arquivo correto É o MAPA da disciplina certa Ele está preenchido adequadamente Como enviar o arquivo Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão MAPA No final da página há uma caixa tracejada de envio de arquivo Basta clicar nela e então selecionar o arquivo de resposta da sua atividade Antes de clicar em FINALIZAR certifiquese de que está tudo certo pois uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo Sugerimos que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue Sobre plágio e outras regras Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados mesmo que você tenha sido o autor A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do Fale com o 040324 1941 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 35 Mediador em seu Studeo Aproveite essa ferramenta 1 ATIVIDADE Em certas situações é necessário que um pilar nasça sobre um pavimento Este emprego é observado com frequência na transição de pavimentos de garagem com os demais pavimentos onde não é possível seguir de maneira contínua com as prumadas de pilares devido às interferências entre as arquiteturas Dessa forma estas novas prumadas usualmente são lançadas sobre vigas denominadas como vigas de transição Dito isso além da viga de transição vamos estudar e trabalhar com uma viga contínua hiperestática Para a viga contínua com dois vãos mostrada a seguir pedese o diagrama de momentos fletores utilizando o Método das Forças As seguintes solicitações atuam na estrutura concomitantemente Uma carga concentrada de 180 kN aplicada conforme a Figura 1 Figura 1 Viga contínua hiperestática Fonte a autora Sabese que A A viga tem um material com módulo de elasticidade E 108 kNm2 B A viga tem seção transversal de 20 cm por 60 cm e momento de inércia I 36 x 103 m4 C O cálculo da parcela de energia de deformação virtual por flexão também é decomposto em um somatório de integrais computadas em cada barra Dessa forma observase que os sinais da integral são positivos quando as parcelas dos diagramas tracionam fibras do mesmo lado da barra e são negativos quando tracionam fibras opostas Assim o mesmo se aplica para os diagramas e tabelas de Kurt Beyer para diagramas do mesmo lado da barra adotase a convenção positiva para diagramas em lados opostos adotase negativo D Atentese aos sinais dos diagramas na hora da compatibilização Observação você pode resolver manualmente ou através de softwares como o FTOOL por exemplo os diagramas necessários porém em ambos os casos precisa constar o passo a passo na entrega do trabalho Etapa 1 Para essa etapa descreva com as suas palavras e com o máximo possível de referências livro didático e demais referências em anexo no livro a Descreva o que é uma estrutura hiperestática b Explique a diferença entre método das forças e método dos deslocamentos Etapa 2 Para essa etapa determine o diagrama de momentos fletores da estrutura hiperestática Somente considere deformações por flexão Na estrutura hiperestática por ter vínculos excedentes devese utilizar o Método das Forças adotando OBRIGATORIAMENTE conforme a Figura 2 de maneira a tornar a estrutura isostática 040324 1941 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 45 Figura 2 Opção de sistema principal para a viga Fonte MARTHA L F Análise de estruturas conceitos e métodos básicos Rio de Janeiro CampusElsevier 2010 p 170 Na estrutura isostática o diagrama de momentos fletores só depende dos valores da carga e reações e da geometria da estrutura Com a consideração da hipótese de pequenos deslocamentos as equações de equilíbrio podem ser escritas para a geometria indeformada original da estrutura Considerando o sistema principal utilizado para análise da estrutura pelo Método das Forças determine os diagramas de momentos fletores para a Caso básico caso 0 b Caso básico caso 1 Etapa 3 Dentro da metodologia do Método das Forças a superposição dos casos básicos é utilizada para recompor as condições de compatibilidade que foram violadas na criação do SP Para tanto somamse os valores das descontinuidades de deslocamentos axial e transversal e de rotação e impõese que as somas tenham valores nulos Isso resulta em um sistema de compatibilidade a Escreva o sistema de compatibilidade b Determine o Hiperestático X1 conforme representado na Figura 2 Etapa 4 Após a determinação do diagrama de momentos fletores fornecido para a estrutura hiperestática do sistema principal e dos valores das incógnitas hiperestáticos que resultaram da solução da estrutura pelo Método das Forças encontre a superposição dos casos básicos considerando os valores dos hiperestáticos encontrados Apresente O cálculo do momento fletor máximo e mínimo Diagrama de momento fletor da estrutura Anexos 040324 1941 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 55 Fonte adaptado de httpsengcivil20142fileswordpresscom201703tabelakurtbeyerjpg Acesso em 15 fev 2024 ALTERNATIVAS Nenhum arquivo enviado ETAPA 1 a Descreva o que é uma estrutura hiperestática Uma estrutura hiperestática é um tipo de estrutura onde o número de reações de apoio ou vínculos é maior do que o número de equações fornecidas pelas condições de equilíbrio estático Isso significa que para determinar todas as reações de apoio e os esforços internos na estrutura são necessárias informações além das equações básicas da estática Normalmente as estruturas hiperestáticas têm mais apoios do que o mínimo necessário para evitar o movimento da estrutura Isso resulta em um equilíbrio estável mas a análise dessas estruturas é mais complexa do que aquelas que são isostáticas ou seja possuem o número de apoios exatamente igual ao necessário para a estabilidade Para resolver uma estrutura hiperestática além das equações de equilíbrio estático são necessárias outras condições como informações sobre o comportamento de deformação da estrutura Isso pode incluir informações sobre as propriedades dos materiais utilizados na construção da estrutura como elasticidade e rigidez ou informações sobre o comportamento das conexões entre os membros da estrutura Em resumo uma estrutura é considerada hiperestática quando o número de reações de apoio é maior do que o número de equações de equilíbrio estático o que torna a determinação das reações de apoio e dos esforços internos mais complexa do que em estruturas isostáticas b Explique a diferença entre método das forças e método dos deslocamentos O Método dos Deslocamentos e o Método das Forças são duas abordagens fundamentais na análise estrutural cada uma com suas características distintas e aplicações específicas O Método dos Deslocamentos também conhecido como Método da Rigidez Direta é amplamente empregado na análise de estruturas hiperestáticas Quando uma estrutura é hiperestática significa que as condições de equilíbrio estático não são suficientes para resolver o sistema de equações que descreve o comportamento da estrutura Nesse contexto o Método dos Deslocamentos tornase essencial pois permite a resolução desses problemas ao considerar o comportamento deformável da estrutura Em vez de depender exclusivamente das equações de equilíbrio estático o Método dos Deslocamentos utiliza o conceito de superposição de configurações deformadas Isso significa que a estrutura é analisada em diferentes configurações deformadas sob a ação dos carregamentos aplicados A partir dessas configurações é possível determinar os deslocamentos e as rotações nos nós da estrutura considerando a compatibilidade desses deslocamentos entre os diversos elementos da estrutura Esse método é particularmente útil quando se trata de resolver problemas complexos de estruturas hiperestáticas onde as equações de equilíbrio estático são insuficientes para determinar todas as incógnitas Por outro lado o Método das Forças é uma abordagem que se baseia na substituição da estrutura hiperestática por uma estrutura isostática fundamental Isso é alcançado removendose certas restrições como as reações de apoio e transformando a estrutura em um sistema isostático mais simples Nesse método o foco está na análise das forças atuantes nos elementos da estrutura As equações de equilíbrio estático são aplicadas para resolver o sistema de equações resultante determinando as reações de apoio e os esforços internos na estrutura simplificada O Método das Forças é especialmente eficaz em estruturas onde as condições de equilíbrio estático são suficientes para resolver o problema de forma direta e eficiente Em resumo enquanto o Método dos Deslocamentos se concentra no comportamento deformável da estrutura e na superposição de configurações deformadas para resolver problemas hiperestáticos o Método das Forças simplifica a estrutura hiperestática para uma estrutura isostática fundamental e utiliza equações de equilíbrio estático para determinar as reações de apoio e os esforços internos Ambos os métodos são essenciais na análise estrutural oferecendo abordagens complementares para resolver uma ampla variedade de problemas em engenharia civil e mecânica ETAPA 2 A 180 B 180 C 180 D 180 E 180 3 m 3 m 3 m 3 m SISTEMA PRINCIPAL 6 m 6 m CASO 0 180 180 180 180 180 18090 270 180180 360 18090 270 270 270 DMF KNm CASO 1 016 033 016 05 1 05 DMF KNm Σ motess 0 f1f2 f3 900 f1 6 m f16 1 f1 9166 kN Σ motor 0 f3 0166 kN Σ fy 0 f2 0333 kN ETAPA 3 SISTEMA DE COMPATIBILIDADE δ10 δ11X1 0 HIPERESTÁTICO X1 E1 δ10 13305270 163270 2051 1632702 05 1 13305270 135 270 270 135 810 δ10 810 EI EI δ11 13611 13611 4 δ11 4EI 810EI 4EIX1 0 X1 2025 kNm Positivo TRACIONA EM CIMA MOMENTOS SIGNIFICATIVOS MB M0B M1BX1 MB 270 052025 16875 KNm MD M0D M1DX1 M0 270 052025 16875 KNm DIAGRAMA FINAL M MÁX 2025 kN m M MÍN 16875 kN m DMF E kNm 16875 16875 2025