Quais são os 3 tipos possíveis de estruturas do ponto de vista do equilíbrio? Dê exemplos.
Passo 1
O enunciado pede para classificarmos as estruturas, do ponto de vista do equilíbrio estático, em três categorias e darmos exemplos. Vamos usar os conceitos de determinabilidade estática (relação entre número de apoios/reações e número de equações de equilíbrio) para definir cada tipo.
Passo 2
Definimos uma estrutura como isostática quando o número de incógnitas de reação de apoio é exatamente igual ao número de equações de equilíbrio disponíveis. Nesse caso, todas as reações podem ser encontradas apenas pelas equações de estática.
Exemplo: viga apoiada em dois apoios simples (biapoiada), pois tem exatamente três reações (dois verticais e um de apoio de rolete) para as três equações em plano.
Exemplo: viga apoiada em dois apoios simples (biapoiada), pois tem exatamente três reações (dois verticais e um de apoio de rolete) para as três equações em plano.
Passo 3
Chama-se hiperestática (ou estaticamente indeterminada) a estrutura em que há mais reações do que equações de equilíbrio. Aparecem incógnitas extras que não podem ser resolvidas só com as equações de estática, exigindo análises de deformação ou compatibilidade.
Exemplo: viga contínua com mais de dois apoios simples ou viga engastada em uma extremidade (pórtico engastado), pois há reações redundantes.
Exemplo: viga contínua com mais de dois apoios simples ou viga engastada em uma extremidade (pórtico engastado), pois há reações redundantes.
Passo 4
Uma estrutura é dita mecanismo (ou instável) quando o número de reações é insuficiente para satisfazer as equações de equilíbrio, resultando em mobilidade ou colapso sem resistência estática.
Exemplo: pórtico retangular sem vínculo lateral (sem contraventamentos) ou treliça com apoios insuficientes, que “fecha” o contorno, mas não se mantém estática.
Exemplo: pórtico retangular sem vínculo lateral (sem contraventamentos) ou treliça com apoios insuficientes, que “fecha” o contorno, mas não se mantém estática.
Resposta
- Estrutura isostática – exemplo: viga biapoiada simples.
- Estrutura hiperestática – exemplo: viga contínua em três apoios ou pórtico engastado.
- Mecanismo (instável) – exemplo: pórtico sem contraventamento lateral ou treliça com apoios insuficientes.