Lista de Exercicios de Estruturas Isostaticas - 2012

FUMEC/FEA UNI VERSI DADE

INTRODUÇÃO

Belo Horizonte, 06 de fevereiro de 2012.

Prezados Alunos:

Curso: Arquitetura

Disciplina: Estruturas Isostáticas

A seguir, estou entregando-lhes a Lista de Exercícios que deve ser feita por todos,

objetivando o bom aprendizado da matéria lecionada. São trabalhos extra-classe que

auxiliam a compreensão, assimilação e o aprendizado da disciplina Estruturas Isostáticas.

Para maiores esclarecimentos, consulte o site www.poente.com.br/edmundo

Leiam atentamente as Explicações Gerais/Recomendações aos Participantes, antes de

iniciarem os trabalhos.

Boa Sorte e Bom Proveito.!

Antônio Edmundo BicalhoProfessor Titular da Disciplina de Estruturas Isostáticas

Prof.:Antônio Edmundo Bicalho Estruturas Isostáticas

1


EXPLICAÇÕES GERAIS/RECOMENDAÇÕES AOS PARTICIPANTES

1. Esta Lista de Exercícios contemplando toda a matéria lecionada na disciplina, vale 100 pontos e corresponde às Provas:

1ª Avaliação (33 pontos);



Exceto o Exame Especial (Exame Suplementar).

2. O aluno que não fizer um dos conjuntos da Lista de Exercícios, só terá o direito

de se recuperar com o Exame Suplementar/Prova Especial.

3. Esta lista de Exercícios deve ser feita em grupos de até 6 alunos de uma mesma turma,

sendo entregue ao professor apenas um trabalho por grupo/equipe.

4. Todo o grupo deve participar da elaboração e execução do trabalho, podendo o grupo

eliminar os alunos não participativos.

5. O trabalho deve ser entregue obrigatoriamente seguindo os critérios, diretrizes e

recomendações:

Feito à mão ou digitalizado;

Organizado e com capricho;

Descrição detalhada e em bom português;

Antes de cada exercício, encartar a lista proposta pelo professor;

Devidamente encadernado/encapado.

6. Na capa do trabalho deve estar escrito/discriminado:

A disciplina e o Professor;

O nome do grupo e de seus componentes;

Os alunos e participantes;

O mês e o ano;

As listas entregues.

7. A entrega dos exercícios segue os seguintes critérios e datas:

Listas de nº 1 a 3: correspondente a 1ª prova (33 pontos);

Listas de nº 4 a 6: correspondente a 2ª prova (33 pontos);

Listas de nº 7 e 8: correspondente a 3ª prova (34 pontos).


2


1ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE ESTRUTURAS ISOSTÁTICAS

1º BLOCO

Decompor o sistema de forças abaixo, segundo os eixos :

2º BLOCO

Para o sistema de forças abaixo, pede-se determinar:

Decompor as forças segundo os eixos ;

Somar vetorialmente as resultantes

Calcular a resultante do sistema (R);

Calcular o ângulo que a resultante (R) faz com o eixo horizontal.

Dados: F1 = 20,0 kN; F2 = 120,0 kN; F3 = 36,0 kN; F4 = 40,0 kN; F5 = 19,0 kN.

3º BLOCO

Considerando que o sistema de forças abaixo tem resultante nula, pede-se determinar:


3

y

x

0 70º

120,0 kgf

5º

125,0 kN

35,0 kgf53º

305,0 tf

F3

F4 F1

F2

44º 64º

F3

F4F1

F2

43º 30º

53º

y

x0

68°


O valor das forças F1 e F2 (ex. 1 e 2).

O valor da força F1 e do ângulo (ex. 3).

Dados:

Ex. 1 Ex. 2

Ex. 3


4

F4 = 44,0 kN

F3 = 14,0 kN F1 = ?

F2 = ?

85º 52º

75º

F3 =5,0 kN

F4 = 64,0 kN F1 = ?

F2 = 30,0 kN

59º 1 ?

F1 = ?

F3 = 22 kN

18º

50ºF2 = ?



1º BLOCO

Para o sistema de forças abaixo, pede-se determinar:

Decompor o sistema de forças abaixo, segundo os eixos ;

Reduzir o sistema ao ponto A;

Calcular a resultante do sistema (R) e o ângulo que a mesma faz com o eixo horizontal.


5

y

x0

6 m

0,8 m

1,2 1 m

3 mF4

AA F

D E

B C

F3

F1

F2

1,5 m

4,0 m

0,5 m

3 m 3 m2 m 1 m

A

BC

DE

F2 F3

F4

F1

F5

G

F

9,0 m

2,0

m4

,0m

2,5

m3

,5m

F1 = 9,0 KN F2 = 6,0 KN F3 = 12,00 KN F4 = 36,00 KN F5 = 26,00 KN


2º BLOCO

Para o sistema de forças abaixo, pede-se:

a) Decompor o sistema de forças abaixo, segundo os eixos ;

b) Reduzir o sistema ao ponto A;

c) Depois de reduzido ao ponto A, levá-lo para o ponto B.

Dados:


6

y

x0

4,0 m

2,0 m

30,0 KN

4,5 m

40,0 KN

BA

c

DE

4,5 m3,0 KN/m

3,0KN/m

60,0 KN

8,0 KNm

4,0 m

2,0 m



1º BLOCO

Visite pelo menos 01 (uma) edificação em construção na grande Belo Horizonte e preencha o questionário abaixo:

2º BLOCO

Indique nas fotos tiradas as principais estruturas destacando: lajes, pilares, vigas, caixa de escada, poço do elevador, blocos de fundação, muros de divisa/arrimo, etc.

3º BLOCO

Indique nas fotos e desehe em um esquema a parte, a distribuição das cargas de um andar típico (quem apoia em quem).

4º BLOCO

Indique nas fotos, os diversos espaços da construção, destacando-se:

Entrada principal da edificação;

Pilotis;

Apartamento típico;

Caixa de escada;

Poço do elevador;

Área de lazer externa;

Casa de máquinas;

Caixa d'água

Apartamento de cobertura.

5º BLOCO

Ao final da visita tirar uma foto de todo o grupo com o Engenheiro Responsável ou Arquiteto, à frente da obra.

RELATÓRIO TÉCNICO – Visita de Campo Data: __/__/__


7


1. DADOS BÁSICOS

Nome do Grupo: ____________________________________________

Componentes participantes da visita: ____________________________

: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

Endereço da obra: ___________________________________________

Responsável técnico: ________________________________________

Arquiteto responsável pelo projeto: _____________________________

Descrição sucinta sobre a obra: ________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

Nome do acompanhante: _____________________________________

Período/tempo de duração da visita técnica: _____________________

2. RELATÓRIO FOTOGRÁFICO (no mínimo 6 fotos por obra)


8

Foto nº: _______ Descrição: ______________________________________




9





10




3. INFORMAÇÕES TÉCNICAS COMPLEMENTARES:

Número de andares: ________________________________________

Número de apartamentos (ou lojas/salas): _______________________

Área do apartamento típico: ___________________________________


11


Custo previsto de venda da unidade típica: _______________________

Custo por metro quadrado de construção (estimativa): ______________

Previsão de término: _________________________________________

Tipo de acabamento: _________________________________________

Número de operários trabalhando: ______________________________

4. PERGUNTAS AO RESPONSÁVEL TÉCNICO DA OBRA:

O senhor poderia nos mostrar toda a obra, da fundação à caixa d'água?

O senhor poderia nos dar uma explicação geral e sucinta sobre os métodos construtivos empregados?

O senhor tem acompanhado de perto, as metas abaixo?

Segurança no trabalho.

Qualidade de material empregado.

Acabamento dos serviços prestados.

Economia de materiais e desperdícios.

O Arquiteto responsável vem frequentemente a obra?

O senhor e o Arquiteto responsável tem um bom relacionamento?

Caso o senhor tivesse sido consultado à época da elaboração do projeto, o senhor teria algo a contribuir pra esta concepção?

O CREA já fez alguma vistoria na obra?


1º BLOCO

Para as estruturas abaixo pede-se determinar:

a) Isostaticidade;

b) Diagrama de corpo livre;

c) Reações de apoio.

1ª Questão:


12


2ª Questão:


13

1,8 m 6,0 m 2,5 m

B CA D

40,0 KN32,0KN/m

60,0 KN/m

6,0 KN

9,0 KNm

8,0 KN

10,0KN/m 30,0KN/m

3,6 m 8,0 m 4,00 m

2,0

m

B C DA

24,0 kN

12,0 kN


2º BLOCO

1ª Questão:

Para as estruturas abaixo pede-se determinar:

a) Isostaticidade;


c) Reações de apoio.

Dados:

2ª Questão:


14

4,5

0 m

4,0KN/m

8,0 m1,8 m

A B

25,0KN/m KKN/m

6,0 KN

90 KN

2,0 KN

C

D

1,8mm m

1 m 2,6 m m

24,0 KNDCA B

18,0 KN/m20,0 KN



1º BLOCO

Visite edificações e obras industriais finalizadas ou em construção no Estado de Minas Gerais e preencha o questionário abaixo.

2º BLOCO

Indique nas fotos tiradas os seguintes tipos de elementos estruturais:

Apoio articulado fixo (3 fotos);

Apoio articulado móvel (3 fotos);

Apoio engastado (3 fotos);

Articulação entre duas barras (3 fotos).

3º BLOCO

Faça um esquema simplificado do modelo matemático do apoio fotografado.

4º BLOCO

Caso o grupo não consiga identificar nas obras visitadas os apoios solicitados, podem ser retiradas fotos de livros ou apostilas.

5º BLOCO

Ao final da visita tirar uma foto de todo o grupo com o Engenheiro Responsável ou Arquiteto, à frente de cada obra.


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1. DADOS BÁSICOS

Nome do Grupo: ____________________________________________


: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

Locais visitados: 1º local: _____________________________________

2º local: _____________________________________

Responsáveis técnicos pela obra:

1ª obra: _________________________________________________

2ª obra: _________________________________________________

Arquitetos responsáveis pelo projeto:

1ª obra: _________________________________________________

2ª obra: _________________________________________________

Descrição sucinta sobre as edificações ou estruturas analisadas:

1ª estrutura: ______________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

2ª estrutura: ______________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

Período/tempo de duração das visita técnicas: ____________________

_________________________________________________________

2. RELATÓRIO FOTOGRÁFICO (no mínimo 8 fotos)


16



17

Foto nº: 1 Descrição: Apoio Articulado Móvel

Foto nº: 2 Descrição: Apoio Articulado Móvel

Foto nº: 3 Descrição: Apoio Articulado Fixo

Foto nº: 4 Descrição: Apoio Articulado Fixo



18

Foto nº: 5 Descrição: Apoio Engastado

Foto nº: 6 Descrição: Apoio Engastado



19

Foto nº: 7 Descrição: Articulação Entre Barras

Foto nº: 8 Descrição: Articulação Entre Barras



1º BLOCO

Para a estrutura abaixo pede-se determinar:

a) Isostaticidade;



20


c) Reações de apoio;

d) Calcular os esforços solicitantes em cada uma das seções indicadas(força normal; força cortante; momento fletor);

e) Desenhar os respectivos diagramas.

Dados:


21

S1 S2 S3 S4 S5

2 m 2 m 2 m 2 m

A B

60,0KN/m

20,0 KN


2º BLOCO

1ª Questão:


a) Isostaticidade;



d) Equações que definem os (força normal; força cortante; momento fletor);

e) Desenhar os respectivos.

Dados:


22

9,0 m

A B

40,0 KN/m

42 KN


2ª Questão:


a) Isostaticidade;



d) Equações dos esforços solicitantes;

e) Representação gráfica dos resultados (diagramas), indicando os pontos de momentos máximos.

Dados:

3ª QUESTÃO:


23

C D

38,0KN/m

1,80m 8,00m 2,00m

3,0KN

23,0KN

A B

12,0KN



a) Isostaticidade;



d) Equações que definem os esforços solicitantes (força normal; força cortante; momento

fletor);

e) Desenhar os respectivos diagramas dos esforços solicitantes encontrados.

Dados:


24

D

10,0KN

CA

18,0KN/m

3,0 m 2,8 m 6,0 m

B

42,0KN/m4,0KN

28,0KNxm


3º BLOCO

1ª Questão:


a) O diagrama de corpo livre;

b) Reações de apoio;

c) Os esforços solicitantes, inclusive os diagramas (indicar os pontos de momentos máximos);

Dados:


25

2,0

0 m

3,4

0 m

F = 10,0KNC

B

A

D

30,0KN/m

20,0KN/m

1,40m



1º BLOCO

Visite nos arredores da grande Belo Horizonte, um conjunto de obras no qual existam várias edificações em construção e preencha o questionário abaixo.

(Dar preferência a edificações em estrutura metálica ou treliçada).

2º BLOCO

Tire fotos das principais etapas construtivas das edificações: terraplanagem; marcação de gabarito; escavação das fundações; blocos e cintas de fundação; lançamento das estruturas; fechamento de vãos e telhado; acabamento final de construção.

Identifique estruturas de contenção do tipo muro de arrimo, cortina atirantada, terra-armada, contenção em gabião e etc.

3º BLOCO

Tire foto de estruturas metálicas identificando:

barras

nós entre barras

apoios

peças de fixação

aplicação do carregamento.

4º BLOCO

Abaixo de cada foto faça uma descrição sucinta da etapa construtiva observada e das estruturas de contenção identificadas.

5º BLOCO

Ao final da visita tirar uma foto de todo o grupo com o responsável ou Arquiteto, à frente da obra.


26



1. DADOS BÁSICOS

Nome do Grupo: ____________________________________________


: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

: ___________________________

Endereço da obra: ___________________________________________

Responsável técnico: ________________________________________

Arquiteto responsável pelo projeto: _____________________________

Descrição sucinta sobre os locais visitados: _______________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

_________________________________________________________

Nome do acompanhante: _____________________________________

Período/tempo de duração da visita técnica: _____________________


27


2. RELATÓRIO FOTOGRÁFICO (no mínimo 10 fotos)


28

Foto nº: 01 Descrição: __________________________________________




29







30





31




3. INFORMAÇÕES TÉCNICAS COMPLEMENTARES:

Local Visitado: _____________________________________________

Número de obras visitadas: ___________________________________


32


Área média construída nas obras: ______________________________

Custo por metro quadrado de construção (estimativa): ______________

Previsão de término: _________________________________________

Tipo de acabamento: _________________________________________

Tipo de estrutura de contenção empregada: _______________________

Tipo de estrutura reticulada/treliça empregada: ___________________

4. PERGUNTAS AO RESPONSÁVEL TÉCNICO DA OBRA:

O senhor poderia nos mostrar a obras explicando as fases construtivas,?

O senhor poderia nos dar uma explicação geral e sucinta sobre os métodos construtivos empregados em na edificação?

O senhor poderia nos mostrar estruturas de contenção do tipo muro de arrimo, cortina atirantada, terra-armada, contenção em gabião e explicar a função estrutural destes sistemas de suporte de carga?

O senhor tem acompanhado de perto, as metas abaixo?

Segurança no trabalho.

Qualidade de material empregado.

Acabamento dos serviços prestados.

Economia de materiais e desperdício.

O Arquiteto responsável vem frequentemente às obras?

O senhor e o Arquiteto responsável tem um bom relacionamento?

Caso o senhor tivesse sido consultado à época da elaboração do projeto, o senhor teria algo a contribuir pra esta concepção?

O CREA já fez alguma vistoria na obra?


1º BLOCO

1ª Questão:


33


20,0KN

F

1,50m

1,50m

2,00m3,00m

3,00m

C

6

E

10

GF 118

4

8,0KN

25,0KN

B

A D

10,0KN

9

16,0KN

180KN

Para a treliça plana abaixo, pede-se determinar:

a) Isostaticidade;

b) Reações de apoio;

c) Forças normais nas barras, indicando as barras tracionadas e as barras comprimidas.

6,0KN

2ª QUESTÃO:

Para a treliça plana abaixo, pede-se determinar:

a) Isostaticidade;

b) Reações de Apoio;

c) Forças normais nas barras, indicando as barras tracionadas e as barras

comprimidas.


34

517

3

21


B

14,0KN A1D

6

E

20,0 KN

9

7

5

4

3

C

8

2F

3,00m

28,0KN

4,0KN

48,0 KN


35

1,5

0m

1,5

0m

2,40m

22,0KN

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