Linhas de Influencia e Classificacao de Acoes-Cargas Permanentes Acidentais e Excepcionais

Material adaptado do Prof Andre Maues Linhas de Influência em Estruturas Isostáticas Tipos de Carregamentos que uma estrutura deve suportar Pessoas Peso do próprio material Móveis Entulho Vento Veículos Cargas sísmicas Neve Correntezas Água de inundação Etc Tipos de Carregamentos Fixos e Permanentes Constantes Móveis e Acidentais Variáveis Excepcionais Classificação de Ações Estruturais Cargas permanentes CP Ações permanentes têm magnitude constante e localização fixa CP Peso próprio da estrutura Peso de elementos construtivos permanentemente ligados à estrutura Cargas acidentais CA CA São aquelas que variam de intensidade de forma significativa em torno de sua média ao longo da vida útil da construção Ações excepcionais AE AE Ações com duração extremamente curta e com muito baixa probabilidade de ocorrência durante a vida útil da construção Ações Permanentes Pesos para materiais de construção típicos são fornecidos em tabelas nas normas e outros documentos A tabela abaixo é um exemplo Ações Transientes em Edificações Valores mínimos das cargas verticais para edificações Ações Transientes em Pontes A ação transiente ou carga móvel em pontes é também referida pelo termo tremtipo Exemplo ABNT NB6 Carga móvel em ponte rodoviária e passarela de pedestre NBR 7188 São definidas três classes de pontes em função do peso dos caminhões que por elas trafegam classe 45 classe 30 e classe 12 nas quais o caminhãotipo tem respectivamente 450 kN 45 tf 300 kN 30 tf e 120 kN 12 tf de peso total NBR 7188 Classe 45 medidas em m NBR 7189 TB360 A NBR 7189 define quatro classes de trenstipo ferroviários em função do peso dos trens que trafegam na linha classe TB360 classe TB270 classe TB240 e classe TB170 para locomotivas respectivamente com 360 kN 270 kN 240 kN e 170 kN de peso por eixo Como dimensionar a viga de ponte rodoviária submetida ao seguinte tremtipo Que esforços solicitantes devem ser utilizados para dimensionar esta viga A resposta a esta pergunta é bastante intuitiva à medida que o tremtipo se desloca de uma extremidade à outra da viga por exemplo de A até B os esforços solicitantes nas diferentes seções transversais vão variando É necessário então determinar para cada seção transversal da viga os valores dos esforços solicitantes máximos na seção e utilizálos no dimensionamento da viga Considerese a seção S indicada na Figura Fazse agora outra pergunta que posição do tremtipo na ponte produzirá o maior momento fletor em S Considerese a seção S indicada na Figura Fazse agora outra pergunta que posição do tremtipo na ponte produzirá o maior momento fletor em S É para responder a perguntas deste tipo para determinar os esforços extremos produzidos pelos carregamentos móveis que as linhas de influência foram concebidas Elas são diagramas que possibilitam a determinação dos esforços extremos produzidos por cargas móveis Linhas de Influência Linha de influência de um efeito elástico E em uma dada seção S é a representação gráfica ou analítica do valor deste efeito naquela seção S produzido por uma carga unitária de cima para baixo que percorre a estrutura A figura abaixo mostra a convenção de sinais a ser adotada Convenção de Sinais Momento fletor em S a quando a carga P1 está sobre A Momento fletor em S b quando a carga P1 está sobre B LI MFletor em S Linhas de Influência Que momentos fletores esta carga móvel irá produzir na seção S a medida que se deslocar de A até B Linhas de Influência Que esforços internos esta carga móvel irá produzir na seção S a medida que se deslocar de A até B As Linhas de Influência LI representam graficamente os efeitos ES ações M V N T ou R ou deslocamentos lineares D ou angulares em uma dada seção S devidos a uma carga unitária P 1 movendose ao longo de uma estrutura S LIE quando 1 S x E f x y P P Observações i A seção e o efeito estudados são fixosa posição da carga é que varia ii Devese ter cuidado para não confundir linha de influência e diagrama solicitante iii Considerar válido o princípio da superposição de efeitos Fases de Solução de Um Problema de Carga Móvel Fase 1 Dada a estrutura o efeito E e a seção S obter sua linha de influencia Fase 2 Conhecidos o tremtipo e a linha de influência fase 1 obter os efeitos devido a este tremtipo Para a viga abaixo considere uma carga P1 passeando sobre a viga e preencha a tabela abaixo Depois trace a Linha de Influência para cortante em S b Linha de Influência do momento fletor em S Sugestão usar o FTOOL para agilizar o preenchimento da tabela abaixo 125 No text to extract beyond the diagram and symbols No relevant plain text beyond the diagram and handwritten numeric annotations LIVS 05000 02500 02500 07500 05000 02500 02500 05000 LIMS 15000 07500 07500 05000 02500 02500 05000 LI VS LI S2 2m Qual o cortante em S2 p a carga P1 sobre S Obtenção dos Efeitos O valor do efeito produzido em S por uma carga unitária atuando no ponto i é Logo o efeito produzido por uma carga Pi é Piηi Pelo princípio de superposição de efeitos supondo material elásticolinear e pequeno deslocamento o efeito em S produzido por todas as cargas é Trem Tipo formado apenas por carga concentrada TREMTIPO formado apenas por CARGAS DISTRIBUÍDAS Es qdz ηi ou seja Es q ηi dz Es qA pois A ηi dz Princípio da superposição dos efeitos Obtenção dos esforços produzidos por cargas distribuídas Obtenção dos Efeitos Obter as reações de apoio máximas para uma viga em balanço com 10m de vão submetida ao tremtipo carga de multidão infinita Obter as reações de apoio máximas para uma viga em balanço com 10m de vão submetida ao tremtipo i RA RA 201 101 1110 40tf ii Para obterse o momento máximo no engaste devese pesquisar qual a posição do tremtipo mais desfavorável que implica na reação máxima É óbvio que o caso b é mais desfavorável MA 1tfmΩ P1η1 P2η2 η110 710 η17 MA 1tfm50 m² 10tf7 m 20tf10 m Ω 10102 50 MA 50 70 200 320tfm Sinais Os valores positivos das LI serão sempre marcados abaixo do eixo e valores negativos acima do eixo da estrutura eixo x Unidades Efeito ES Unidade de ES Unidade de P Unidade de LIES R F F Adim Força F N kN kgf tf etc V F Adim Comprimento L m cm N F Adim Rotação rad M FL L Adimensional Adim T FL L Desloc L LF Rotação rad radF ES P LIES LI MS Para 10kN 20kN 1m 20kN 10kN M 20075 1005 M 15 5 20kNm LI MS Para TT 2kNm qual o Mmax em S MS qA 2075 A1 2 2 A3 A4 207512 07532 Métodos para determinação das Linhas de Influência das Estruturas Isostáticas Métodos Analítico Para determinação das funções que expressam as Linhas de Influência dos Efeitos LIE devese observar duas situações básicas A carga P posicionada antes da seção S A carga P posicionada depois da seção S Método analítico Método gráfico No estudo das LI de esforços simples devemos sempre examinar separadamente as possibilidades da carga unitária estar à esquerda ou à direita da seção em estudo A LI de esforço cortante numa seção apresenta sempre uma descontinuidade igual a 1 nessa seção conforme verificado nos casos já analisados Esforços Simples Reações de Apoio Representação Analítica Representação gráfica RA L zL RB zL Linhas de Influência de uma Viga em Balanço Esforços Simples Representação Analítica Vs 0 para z x 1 para z x Representação gráfica LIVs LIMs Reações de Apoio Representação Analítica RA 1 MA z Representação gráfica LIRA LIMA