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 (por exemplo, o peso concentrado de uma máquina sobre um pilar)
– força distribuída (por exemplo, a carga uniformemente distribuída de um piso)
– momento concentrado (por exemplo, o momento aplicado por um braço de alavanca num nó de viga).
– força pontual
– força distribuída
– momento concentrado
Passo 3
Pressões de fluido estático ou aerodinâmico: ações provenientes de fluidos em repouso ou em escoamento lento. Tipos comuns:
– pressão hidrostática (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).
– pressão hidrostática
– 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
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.
– 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
do sistema e da aceleração
(
). 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.
– 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).
– 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 em guias de onda ou bobinas de usinas
– sobrecarga magnética e térmica em barras de geradores.
– força de Lorentz
– sobrecarga magnética e térmica em barras de geradores.
Resposta
As principais categorias de solicitações externas em estruturas são:
- Mecânicas estáticas: forças pontuais (
), forças distribuídas ( ), momentos ( ). - Pressões de fluido: hidrostática (
), pressão de vento. - Térmicas: variação de temperatura (
) gerando dilatações. - Dinâmicas: inerciais e vibrações (
), sismos, impactos. - Químicas/ambientais: corrosão, ataque de sulfato, gelo.
- Eletromagnéticas: forças de Lorentz em condutores, sobressolicitações magnéticas.