TEMA I: TRELIÇAS

São estruturas formadas por barras ligadas por articulações as quais trabalham predominantemente sob a ação de forças normais.

Ex.:

Hipóteses admitidas nos processos de cálculo:

a) As barras se ligam aos nós através de articulações perfeitas;

b) As cargas e as reações de vínculo aplicam-se apenas nos nós das treliças;

c) O eixo das barras coincidem com as retas que unem os nós.

 

Exercícios: Calcule os esforços normais nas barras das treliças

1.-

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Exercício 1

 

 

 

1) M(A) = 0 =8.3.a/2 – RC.2.a

RC = 6 kN

2) FV = 0 = RA – 8 + RC

RA = 2 kN

3) FH = 0 = HA

4) Nó A:

 

a) 2 + FAD.sen 60° = 0 FAD = - 2,30 kN

b) FAD.cos 60° + FAB = 0                  FAB = 1,15 kN

5) Nó D:

 

a) 2,30.cos 30° – FDB.cos 30° = 0     FDB = 2,30 kN

b) 2,30.cos 60° + FDB.sen 30° + FDE = 0 FDB = -2,30 kN

6) Nó E: a) 2,30 – FEB.cos 60° + FEC.cos 60° = 0

FEC - FEB = -4,60

b)-8 – FEB.cos 30° – FEC.cos 30° = 0

- FEC - FEB= 9,25

De (a) e (b) FEB = -2,30 kN    e             FEC = -6,90 kN

7) Nó C:

 

 

6,90.cos60° - FCB =0 FCB = 3,45 kN

8) Nó B: (verificação)

a) FH = -1,15 – 2,30.cos 60° - 2,30.cos60° + 3,45 = 0

b) FV = 2,30.sen 60° - 2,30.sen 60° = 0

 

PROCESSO DE RITTER

        Cortar a estrutura em apenas três barras não concorrentes, não concorrentes, não paralelas e calcular as forças necessárias para equilibrar os cortes.

EXEMPLO

FV =0 = FBD. cos 30° – 8 + 6

FBD = 2,30

 

Exercício 2

1) Nó A:

a) FAB = 0

b) 2.P + FAF = 0 FAF = -2.P

2) Nó F:

a) 2.P – FFB.cos 45° = 0 FFB = 2,8 P

b) FFG + FFB.cos 45° = 0

3)

 

a) M(G) = 0 = 2.P.a – FBC.a

FBC = 2.P

b) FV = 0 = 2.P – P – FGC.cos 45°

FGC = 1,4 P

c) FH = 0 = FBC + FGH + FGC.cos45°

FGH = -3.P

4) Nó B:

 

FBC = 0 = - P + 2,8 P.cos45° + FBG

FBG = -P

 

Exercício 3

 

1) FV = 0 = VF – 12 VF = 12kN

2) MF = 0 = -HA.6 – 12.8

HA = -16 kN

3) FH = 0 = HA + HF               HF = 16 kN

N ( kN )

1

+16

2

+16

3

0

4

0

5

0

6

-20

7

0

8

0

9

-20

4) Nó A:

 

a) N3 = 0

b) N1 = 16

5) Nó F:

 

a) 16 – N9.cos q = 0 N9 = -20

b) 12 + N8 + N9.sen q = 0 N8 = 0

6) Nó D:

 

a) N4.sen q = 0 N4 = 0

b) N4.cos q + N7 = 0 N7 = 0

7) Nó B:

a) N2 – 16 = 0 N2 = +16

b) N5 = 0

8) Nó E:

 

 

a) N6 = -20

9) Verificação no nó C:

 

a) –12 + 20.sen q = 0 OK!

b) – 16 + 20.cos q = 0 OK!

 

Extra

1) M(A) = 0 = -120.1,75 – 120.14,25 – 120.6 + RB.16 RB = 165 kN

2) FV = 0 = RA – 120 –120 + RB RA = 75 kN

 

3)

 

 

a) M(I) = 0 = 120.6,25 – 120.6 – 75,8

+ N8.6

N8 = 95 kN

4) M(A) = 0 = -120.1,75 – N6.6 N6 = - 35 kN

5) FH = 0 = -120 + N8 + N6 + N7.cos q N7 = 75 kN