Quais são os tipos de solicitações externas que podem atuar em uma estrutura? Cite exemplos para cada categoria.

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos e exemplificarmos as categorias de solicitações externas capazes de gerar esforços em uma estrutura. O conteúdo aqui é a classificação das ações externas segundo sua natureza (mecânica, térmica, dinâmica, etc.) e exemplos típicos para cada uma.

Passo 2

Solicitações mecânicas estáticas: são forças e momentos aplicados de modo constante ou muito lento, sem levar em conta efeitos de massa ou aceleração. As principais são
– força pontual F (por exemplo, o peso concentrado de uma máquina sobre um pilar)
– força distribuída q(x) (por exemplo, a carga uniformemente distribuída de um piso)
– momento concentrado M (por exemplo, o momento aplicado por um braço de alavanca num nó de viga).

Passo 3

Pressões de fluido estático ou aerodinâmico: ações provenientes de fluidos em repouso ou em escoamento lento. Tipos comuns:
– pressão hidrostática p=rho g h (por exemplo, o empuxo da água contra a parede de um reservatório)
– pressão de vento quase estática (por exemplo, a carga de vento em fachadas de edifícios, tratada como pressão distribuída).

Passo 4

Solicitações térmicas: variações de temperatura De<a T que induzem dilatações ou contrações térmicas e geram tensões de impedimento. Exemplos:
– dilatação longitudinal em pontes metálicas sujeitas a aquecimento solar
– gradiente de temperatura em lajes de concreto expostas a ambientes frios e internos quentes.

Passo 5

Solicitações dinâmicas de inércia e vibração: envolvem acelerações, logo dependem da massa m do sistema e da aceleração a ( F=mcdot a). Exemplos típicos:
– esforços sísmicos (forças inerciais horizontais em edifícios durante um terremoto)
– impacto (choque de veículos contra barreiras)
– vibrações mecânicas de máquinas que geram carga cíclica.

Passo 6

Solicitações químicas e ambientais: não geram diretamente esforços mecânicos, mas podem degradar materiais e alterar sua resistência, induzindo esforços secundários. Exemplos:
– corrosão de armadura em concreto armado por cloretos (que diminui a seção resistente)
– ataque de sulfato no solo sobre fundações
– congelamento e expansão de água em fissuras (gelo).

Passo 7

Solicitações eletromagnéticas: relevantes em estruturas condutoras sujeitas a campos elétricos ou magnéticos intensos. Exemplos:
– força de Lorentz F = q(vtimes B) em guias de onda ou bobinas de usinas
– sobrecarga magnética e térmica em barras de geradores.

Resposta

As principais categorias de solicitações externas em estruturas são:
  • Mecânicas estáticas: forças pontuais ( F), forças distribuídas ( q(x)), momentos ( M).
  • Pressões de fluido: hidrostática ( p=rho g h), pressão de vento.
  • Térmicas: variação de temperatura ( De<a T) gerando dilatações.
  • Dinâmicas: inerciais e vibrações ( F=m,a), sismos, impactos.
  • Químicas/ambientais: corrosão, ataque de sulfato, gelo.
  • Eletromagnéticas: forças de Lorentz em condutores, sobressolicitações magnéticas.

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