Estudo dirigido

Prévia do material em texto

Nome do/a aluno/a: Suely Rosa Barbosa Brito 
Curso: Engenharia Ambiental e Sanitária 
Disciplina: Mecânica dos Sólidos 
Professor: Leila Anicio Fonseca 
 
Análise Estrutural da Placa de Trânsito – Memorial de Cálculo 
1. Introdução 
Para garantir a segurança de uma estrutura, é necessário identificar as cargas atuantes e os 
esforços internos que elas produzem. No caso da placa de trânsito apresentada, o poste está 
submetido ao peso próprio da estrutura (PP) e à ação do vento. Essas cargas geram esforços 
de compressão, cisalhamento e momento fletor no poste, que devem ser avaliados para 
verificar a estabilidade da estrutura. 
2. Dados do Problema 
Dimensões da placa 
 Largura = 6 m 
 Altura = 3 m 
 Área da placa: 
A=6×3 
A=18 m2A = 18 
Poste 
 Altura do poste = 8 m 
 Distância do topo do poste ao topo da placa = 1,25 m 
Cargas 
Peso próprio (PP) 
Massa da estrutura: 
m= 650 kgm 
Peso: 
 P= m⋅g 
P= 650 × 9,81 
P= 6376,5 N 
P= 6,38 kN 
 
Carga de vento 
Pressão do vento: q= 900 Pa 
Força resultante informada: Fv= 13,5 Kn 
3. Identificação das Solicitações 
3.1 Esforço Normal (Compressão) 
O peso próprio atua verticalmente sobre o poste. 
Assim, o esforço normal de compressão é: N= 6,38 kN 
Solicitação encontrada: 
Compressão axial 
 
3.2 Esforço Cortante 
A força do vento atua horizontalmente sobre a placa. 
Toda essa força é transmitida ao poste. 
Logo: 
V= Fv 
V= 13,5 kN 
Solicitação encontrada: 
Esforço cortante horizontal 
3.3 Momento Fletor 
A força do vento produz um momento em relação à base do poste. 
Primeiramente calcula-se a altura do centro da placa. 
A placa possui altura de 3 m. 
O centro da placa encontra-se: 3/2= 1,5 m abaixo do topo da placa. 
Como o topo da placa está a: 8+1,25=9,25 m da base, o centro de pressão encontra-se em: 
h= 9,25−1,5 
h= 7,75 m 
O momento fletor na base será: 
M= Fv×h 
M= 13,5×7,75 
M= 104,63 kN . m 
Solicitação encontrada: 
Momento fletor 
4. Resultados 
 
Solicitação Valor 
Esforço Normal (Compressão) 6,38 kN 
Esforço Cortante 13,5 kN 
Momento Fletor na Base 
104,63 
kN·m 
5. Conclusão 
A análise da placa de trânsito mostra que o poste está submetido simultaneamente a 
três tipos principais de solicitações estruturais: compressão axial devido ao peso 
próprio da estrutura, esforço cortante causado pela ação horizontal do vento e 
momento fletor gerado pela aplicação da força do vento a uma determinada altura em 
relação à base do poste. 
Os cálculos demonstraram que a compressão axial é de 6,38 kN, o esforço cortante é 
de 13,5 kN e o momento fletor máximo na base do poste é de 104,63 kN·m. Entre as 
solicitações analisadas, o momento fletor é o esforço mais significativo para o 
dimensionamento do poste, pois tende a provocar a flexão da estrutura e, 
consequentemente, as maiores tensões internas. 
 
Referências 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6123: Forças 
 
HIBBELER, R. C. Resistência dos Materiais. 10. ed. São Paulo: Pearson, 2020. 
BEER, F. P.; JOHNSTON, E. R.; DEWOLF, J. T.; MAZUREK, D. F. Mecânica dos 
Materiais. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2015.