TEORIA DAS ESTRUTURAS I. Prof. DSc. Renata Machado Soares TEORIA I

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1 TEORIA DAS ESTRUTURAS I Prof. DSc. Renata Machado Soares TEORIA I

2 Teoria das Estruturas - Idéia Básica Estudar métodos de análise de estruturas hiperestáticas e sua aplicação no projeto de estruturas. Método de análise Metodologia de determinação de esforços e deslocamentos em uma estrutura para um carregamento dado. Estruturas Hiperestáticas São estruturas para as quais somente as equações da estática não fornecem diretamente os esforços 2

3 Requisitos Necessários Mecânica Vetorial Para o estudo da resistência dos materiais é necessário o conhecimento básico de ESTÁTICA. Corpos Rígidos. Resistência dos Materiais I Tensões: Compressão, Tração e Cisalhante. Deformações. Corpos Axialmente Carregados. Isostática Esforços Internos: Normais, Cortantes e Momento Fletor. Diagramas 3

4 Conhecimentos Posteriores Teoria das Estruturas II Esforços Internos e diagramas de estruturas hiperestáticas Método dos deslocamentos Concreto Armado I e II Conceituação, classificação, concepção, dimensionamento e detalhamento dos elementos estruturais de concreto armado. Estruturas de Madeira Análises, concepções de formas e dimensionamento de estruturas de madeira. Estruturas de Madeira Perfis metálicos e suas utilizações. Análises, concepções e dimensionamento de estruturas metálicas. 4

5 Teoria das Estruturas I - Ementa Diferença entre estruturas isostáticas e hiperestáticas; Energia de deformação; Princípio dos Trabalhos Virtuais; Método dos Esforços. 5

6 Exemplos Sistemas Estruturais 6

7 Exemplos Sistemas Estruturais Viaduto de Milau França Ponte da Amizade Brasil-Paraguai 7

8 Exemplos Sistemas Estruturais Pavilhão americano na Expo 67 Montreal (Canadá) Aeroporto de Dulles Virgínia (EUA) 8

9 Projeto estrutural Concepção estrutural Arquitetura Pré-dimensionamento Análise estrutural Novas dimensões Dimensionamento dos elementos estruturais Verificações complementares Desenho N Satisfaz? S Detalhamento 9

10 Projeto estrutural Concepção da estrutura Atender às necessidades para as quais ela será construída e documentar. Condições Segurança Utilização Econômicas Construtivas Estéticas Legais Ambientais 10

11 Análise estrutural Etapa do projeto estrutural na qual é feita uma previsão do comportamento da estrutura. Estrutura real Previsão do Comportamento (expresso através de tensões, deformações e deslocamentos) Modelo estrutural Divisão em elementos Modelo discreto 11

12 Análise estrutural Previsão do comportamento da estrutura. Determinação de esforços e deslocamentos em uma estrutura para um carregamento dado. Com os esforços, o projetista pode dimensionar a estrutura. Os deslocamentos devem ser aceitáveis. Peça ou elemento estrutural Todo sólido capaz de receber e transmitir cargas Sistema Estrutural Conjunto de peças convenientemente associadas 12

13 Por que aprender hiperestática? Para entender os métodos utilizados para análise de estruturas reticuladas planas. Para ser capaz de aplicar esses métodos para o projeto de estruturas. Para aprender a usar um programa de computador para análise de estruturas reticuladas. 13

14 Modelo Matemático - Previsão do comportamento da estrutura Estrutura real Modelo de Análise Estrutura Ações externas Idealização estrutural 14

15 Modelo Matemático - Previsão do comportamento da estrutura Equações matemáticas que traduzem o comportamento da estrutura e das ações idealizadas: Equilíbrio; Compatibilidade; Constitutivas; Obtenção da resposta da estrutura idealizada: Incógnitas das equações; Valores internos aos elementos; Interpretação dos resultados Verificação da coerência entre a estrutura real e a idealizada; 15

16 Resposta da estrutura Reações de apoio Cargas em outros elementos estruturais ou no solo Esforços internos Tensões Dimensionamento Deslocamentos Deformações Verificações de utilização 16

17 Plano de Ensino Programação e Processo Avaliativo 09/03 1ª Avaliação P1 09/04 2ª Avaliação P2 11/05 3ª Avaliação P3 18/06 4ª Avaliação P4 22/06 Entrega de Notas Não será aplicada prova substitutiva. As Atividades Externas da Disciplina (AED) compõem 8 horas aula sem aplicação de notas. Provas escritas, individuais e sem consulta, e a média final (MF) será composta pelas médias parciais N1 e N2, a serem calculadas da seguinte forma: MF = 0,4 N1 + 0,6 N2; N1 = (P1+P2)/2 e N2 = 0,45P3+0,45P4+AI. Média mínima: 5,0 (cinco); e frequência mínima: 60 (75% das aulas). 17

18 Plano de Ensino Bibliografia SORIANO, H. L. e LIMA, S. S. Análise de estruturas. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2004, vol. 1. MARTHA, Luiz Fernando. Análise de estruturas Conceitos e Métodos Básicos. Rio de Janeiro: Elsevier,

19 Plano de Ensino Disponível no site da PUC-GO e na página de professores. 19