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Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Aula 05.

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1 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Aula 05

2 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.1. O que é a Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis I.2. Elementos Básicos I.2.1. Propriedades Geométricas das Seções Planas I.2.2. Esforços nas Estruturas I.2.3. Características Mecânicas dos Materiais I.3. Problemas e Métodos

3 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Objetivos da Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis dimensionamento das estruturas verificação das estruturas O dimensionamento e a verificação são feitos por meio dos Critérios de Projeto que se baseiam nos conceitos de Resistência, Rigidez e Estabilidade

4 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Assim, os problemas da Mecânica dos Corpos Sólidos se resumem na determinação da resistência, da rigidez e da estabilidade da estrutura, por meio de critérios de projeto. Os critérios de projeto estão, em geral, relacionados à passagem do corpo de um estado mecânico para outro. Logo, um corpo tem comprometida a sua resistência, rigidez ou estabilidade quando atinge um estado mecânico limite.

5 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Estados Limites Últimos: indicam a perda de resistência ou de estabilidade da estrutura. Estados Limites de Serviço: indicam a perda de rigidez da estrutura. Assim, os problemas da Mecânica dos Corpos Sólidos se resumem na determinação da resistência, da rigidez e da estabilidade da estrutura, por meio de critérios de projeto.

6 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Assim, os problemas da Mecânica dos Corpos Sólidos se resumem na determinação da resistência, da rigidez e da estabilidade da estrutura, por meio de critérios de projeto. Estados Limites Últimos Passagem do Estado Elástico para o Estado Plástico Passagem do Estado Plástico para o Estado de Ruptura Instabilidade Global do Elemento Estrutural (flambagem global) Instabilidade Local do Elemento Estrutural (flambagem local) Instabilidade Global da Estrutura

7 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Assim, os problemas da Mecânica dos Corpos Sólidos se resumem na determinação da resistência, da rigidez e da estabilidade da estrutura, por meio de critérios de projeto. Estados Limites de Serviço Deslocamentos e Deformações Excessivas que afetem a utilização da estrutura ou a estética Vibrações Excessivas ou Desconfortáveis Pequenos danos relacionados à durabilidade ou ao aspecto estético

8 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Os métodos da Mecânica dos Corpos Sólidos consistem na comparação entre solicitações e resistências. Neste contexto, solicitação é o termo genérico para indicar qualquer efeito das ações (esforços, deslocamentos, tensões, deformações, etc.) e resistência o termo genérico para indicar valores limites das solicitações.

9 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Método dos Estados Limites: As solicitações de cálculo são obtidas a partir das ações de cálculo, que são as ações representativas alteradas por coeficientes de ponderação que dependem, como visto, dos tipos de ação considerados. Os métodos da Mecânica dos Corpos Sólidos consistem na comparação entre solicitações e resistências.

10 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Os métodos da Mecânica dos Corpos Sólidos consistem na comparação entre solicitações e resistências. Método das Tensões Admissíveis: Este método é limitado e de uso restrito.

11 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Os problemas mais simples da Mecânica dos Corpos Sólidos são aqueles correspondentes a um estado simples de tensão. Verificação da Resistência e da Estabilidade: S d : solicitação de cálculo determinada em função de x. R n : resistência representativa determinada em função de uma tensão limite ( f y ou f u ou a tensão crítica de flambagem cr ) ou do esforço que provoca uma instabilidade global na estrutura.

12 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Os problemas mais simples da Mecânica dos Corpos Sólidos são aqueles correspondentes a um estado simples de tensão. Verificação da Rigidez: S n : solicitação representativa determinada em função de das deformações ou dos deslocamentos. R n : resistência representativa, que consiste em valores máximos permitidos à solicitação.

13 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos Os problemas mais simples da Mecânica dos Corpos Sólidos são aqueles correspondentes a um estado simples de tensão. Verificação da Rigidez: Obs.: a verificação da rigidez pode ainda estar relacionada ao nível de vibração do corpo, determinado em função da sua freqüência, do seu amortecimento e da sua aceleração de pico.

14 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos A solução de problemas que correspondem a estados gerais de tensão são tratados por meio do conceito de tensão equivalente. Se um estado limite é atingido quando as componentes do estado de tensão são multiplicadas por n, então eq = lim /n.

15 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos A solução de problemas que correspondem a estados gerais de tensão são tratados por meio do conceito de tensão equivalente. Existem várias teorias para a obtenção de eq. Nenhuma delas, porém, é universal. A validade de cada uma é restrita a determinados materiais e determinados tipos de solicitação. Logo,

16 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos A solução de problemas que correspondem a estados gerais de tensão são tratados por meio do conceito de tensão equivalente. Para o estado simples de tensão, Verificação da Resistência e da Estabilidade: Verificação da Rigidez:

17 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos A solução de problemas que correspondem a estados gerais de tensão são tratados por meio do conceito de tensão equivalente. Para o estado de cisalhamento puro, Verificação da Resistência e da Estabilidade: Verificação da Rigidez: 45º

18 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Cap. I: Conceitos Preliminares I.3. Problemas e Métodos A solução de problemas que correspondem a estados gerais de tensão são tratados por meio do conceito de tensão equivalente. Observações: 45º Na prática, os critérios de rigidez se baseiam nos deslocamentos correspondentes às deformações. Para estados de tensão mais complexos, os critérios de projeto também o são.

19 Mecânica dos Corpos Sólidos Deformáveis Departamento de Engenharia Civil – Centro Tecnológico - UFES Fim da Aula 05


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