Como são classificados os elementos estruturais em função da sua geometria?
Passo 1
O enunciado pede para classificarmos elementos estruturais segundo a sua geometria, isto é, de acordo com o número de dimensões relevantes ao comportamento estrutural. Em estruturas e em análise numérica (como no Método dos Elementos Finitos) usamos quatro categorias principais: pontuais (0D), lineares (1D), superficiais (2D) e volumétricos (3D).
Passo 2
Elementos pontuais (0D) representam apoios e ligações sem extensão – eles transferem forças ou ligações em um único ponto. São usados para modelar, por exemplo, um nó ideal de treliça ou um apoio simples numa viga.
Passo 3
Elementos lineares (1D) têm uma dimensão muito maior que as outras duas e são caracterizados por um eixo de referência. Exemplos clássicos são barras, pilares, treliças e vigas. Nesses elementos concentram-se esforços axiais, de flexão e cisalhamento ao longo do comprimento, enquanto as dimensões transversais (seção) entram como propriedades de inércia e área.
Passo 4
Elementos superficiais (2D) têm duas dimensões de extensão predominantes e pequena espessura em comparação. Entram aqui placas, lajes, paredes e cascas. Sua análise leva em conta esforços normais e tangenciais na superfície e, em muitos casos, flexão através da espessura. A espessura
aparece como parâmetro que relaciona tensões e deformações de membrana e de flexão.
Passo 5
Elementos volumétricos (3D) têm as três dimensões comparáveis: blocos de fundação, sólidos de concreto armado, solos e rochas modelados em regime triaxial. Nestes, as tensões e deformações variam em todas as direções, exigindo análise de tensores completos de tensão e deformação.
Resposta
– 0D: elementos pontuais (nós, apoios)
– 1D: elementos lineares (barras, vigas, treliças)
– 2D: elementos superficiais (placas, lajes, cascas)
– 3D: elementos volumétricos (sólidos)
– 1D: elementos lineares (barras, vigas, treliças)
– 2D: elementos superficiais (placas, lajes, cascas)
– 3D: elementos volumétricos (sólidos)