Se você está lendo esse artigo é porque está interessado em aprender como se calcula uma treliça, não é mesmo? Se você seguir meu passo a passo, percorrendo todos os textos e vídeos eu tenho CERTEZA que você não vai errar mais nenhum cálculo de treliça. Então vamos lá!
Voce sabe quais são as duas simplificações de projeto que existem quando falamos de treliças? Esse será o nosso assunto hoje, nós vamos entender os principais aspectos das treliças planas e as simplificações que utilizamos em projeto.
As treliças são estruturas com membros esbeltos (alongados, delgados) e conectados entre si em suas extremidades. Os membros são geralmente de madeira ou aço. Nesse vídeo vamos nos concentrar nas treliças planas, ou seja, a treliça pode ser estudada no plano xy e possui cargas atuantes também no plano xy.
O que a gente terá sempre que pensar? A força resultante se calcula pela ÁREA DO CARREGAMENTO e ponto de aplicação se dá no CENTROIDE DESSA ÁREA
As treliças são muito encontradas para suportar telhados:
e pontes
Mas, todo elemento pode ser feito maciço ou treliçado, como por exemplo:
– Pilares treliçados
– Pórticos treliçados
Vamos analisar essa estrutura aqui, um exemplo típico de treliças de telhado [Estática Mecânica para Engenharia 14ª edição Hibbeler].
Se observamos, a carga do telhado é transmitida para a treliça nos nós através das terças, e podemos desenhar um rascunho da treliça da seguinte maneira:
Agora, vamos analisar essa estrutura aqui, uma treliça de ponte.
Aqui, o peso no leito é transmitido primeiro para as longarinas, depois para as vigas de piso que, finalmente, descarregam nos nós das duas treliças de suporte, como mostra o rascunho abaixo:
Existe uma semelhança na aplicação da carga externa nos dois exemplos mostrados, que constitui a nossa PRIMEIRA HIPÓTESE DE PROJETO.
1° – Todas as cargas são aplicadas nos nós. É muito importante que essa hipótese de projeto seja mantida na vida real. Treliças com as condições apresentadas abaixo podem gerar problemas futuros. As barras são esbeltas e podem não suportar de forma eficiente a carga.
Se vocês notarem, nos dois rascunhos (esquemas das treliças) existe uma bolinha ali no encontro das barras, correto? Sim, essa é a nossa SEGUNDA HIPÓTESE DE PROJETO.
2° – As barras são conectadas entre si por rótulas perfeitas. As barras são livres para rotacionar em torno do eixo z e, com isso, não absorvem nenhum momento.
Em razão dessas duas hipóteses, cada membro da treliça agirá como um membro de duas forças e a força atuando em cada extremidade do membro será direcionada ao longo do seu eixo.
Se a força tender a alongar o membro, ela será uma força de TRAÇÃO (T); Se a força tende a encurtar o membro, ela será uma força de COMPRESSÃO (C)
Nosso objetivo ao resolver o projeto de uma treliça é encontrar a magnitude da força normal que atua na barra e se ela é de tração ou de compressão. AQUI O SINAL IMPORTA MUITO. O comportamento de barras tracionadas é bem menos complexo do que o comportamento de barras comprimidas, que podem sofrer um fenômeno que chamamos de flambagem (colocar imagem fazendo a flambagem com a régua).
É, infelizmente aqui aquela famosa pergunta: mas professora, eu errei só o sinal. Vou perder a questão inteira? Possui uma resposta nada agradável de “sim, errou o sinal da treliça, errou foi tudo”.
Caso você queira ver esse conteúdo em vídeo, te recomendo ir nesse vídeo aqui, que está no meu canal do YouTube.
Lá no canal você pode encontrar outros vídeos sobre Estática, Resistência dos Materiais e Mecânica das Estruturas.
Agora que você já sabe as duas hipóteses de projeto necessárias para estabelecimento do problema de uma treliça, vamos aprender a calcular as normais nas barras? Temos dois métodos (método dos nós e método das seções).
Qualquer dúvida, só comentar aqui embaixo.
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Um abraço, fiquem com Deus e até mais!