Quais são as diferenças entre modelos de estruturas em vigas, treliça, pórtico e grelha? Por que se fazem essas distinções em análise de estruturas em barras? Quais são as reações que podem ocorrer em cada um desses modelos? E quais são as correspondentes equações de equilíbrio?

Passo 1

Em relação ao tipo de barras utilizados, sua disposição espacial e as reações ocorridas, podemos classificar estruturas em vigas, treliça, pórtico e grelha.

Na viga, temos barras retas dispostas horizontalmente, ou seja, esse é um elemento estrutural horizontal. Na viga, geralmente se observam os esforços normal, cortante e momento fletor.

Na treliça, também temos barras, mas dessa vez ligadas por rótulas. Nesse caso, só temos esforço normal, uma vez que forças externas são aplicadas apenas nas rótulas.

O pórtico, que pode ser plano ou espacial, é formado tanto por barras retas quanto curvas. Geralmente, essas barras estão configuradas de modo que o plano formado por elas seja vertical. Nesse tipo de estrutura se observam os esforços normal, cortante e momento fletor.

Por último, mas não menos importante, a grelha também é formada por barras retas e curvas, assim como o pórtico. A principal diferença, nesse caso, é que o plano gerado pelas barras costuma ser horizontal. Além disso, temos momento de torção, momento fletor e esforço cortante.

Passo 2

Em relação às equações de equilíbrio, temos:

  • Viga, treliça plana e pórtico plano (plano x y ):

∑ F X = 0

∑ F Y = 0

∑ M = 0

  • Grelha (plano x y ):

∑ M X = 0

∑ M Y = 0

∑ F Z = 0

  • Treliça e pórtico espaciais:

∑ F X = 0

∑ F Y = 0

∑ F Z = 0

∑ M X = 0

∑ M Y = 0

∑ M Z = 0

Resposta

Ver a discussão acima.