Questões de Concurso sobre Resistência dos Materiais e Análise Estrutural

Treliça é um sistema articulado de plano rígido, ou seja, é uma estrutura de barras rígidas delgadas complanares ligadas entre si por extremidades, formando um conjunto estável.

(GOMES, 2016.)

Nessa estrutura, todas as cargas devem ser aplicadas nas junções ou nós e, mesmo as que não são, para fins de cálculo, são consideradas como concentradas nos nós das extremidades das barras. Considere a treliça da figura a seguir, cujas barras têm área de 200 mm²:

Assinale a alternativa correta.

Um engenheiro estrutural está realizando uma análise de elementos finitos em uma ponte suspensa recém-construída para garantir sua segurança e estabilidade. Durante a análise, ele observa as propriedades das matrizes de massa e de rigidez dos elementos e do sistema como um todo. Sobre este assunto, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A matriz de massa do sistema é sempre definida positivamente.

( ) A matriz de rigidez do sistema é sempre definida positivamente.

( ) A matriz de massa do sistema é sempre singular, a menos que as condições de contorno sejam incorporadas.

( ) A matriz de rigidez do sistema é sempre singular, a menos que as condições de contorno sejam incorporadas.

As afirmativas são, respectivamente,

Ainda sobre a viga apresentada na Figura 1, assinale a alternativa que apresenta, aproximadamente, o valor do momento fletor máximo e a posição em que ele ocorre.

Considere um eixo maciço de seção circular com raio 𝑟, onde são escolhidas duas seções circulares distintas, distantes 𝐿 uma da outra. Sabe-se que este eixo transmite um torque 𝑇(𝑥) = 𝑡 ∙ 𝑥 entre essas duas seções circulares, onde 0 ≤ 𝑥 ≤ 𝐿 .

A rotação relativa Δ𝜙 entre essas duas seções é

Considere uma viga biapoiada, de comprimento 𝐿, com seção reta circular de diâmetro 𝑑 = 10𝑐𝑚, submetida a um par de momentos conjugados (𝑀 = 100𝜋𝑁𝑚), aplicados nas suas extremidades (no sentido anti-horário no lado direito e horário, no lado esquerdo). Sabendo que o ponto A está localizado na extremidade superior da seção transversal da viga, em 𝑥 = 𝐿/2, assinale a opção que apresenta o tensor de tensões associado ao ponto A.

Em uma viga submetida a um momento fletor, a deformação em uma camada qualquer é diretamente proporcional à distância da camada à linha neutra.

Ao se traçar o diagrama de esforços cortantes da viga esquematizada na figura 9-A3-I, o esforço cortante no apoio A será igual a

Trata-se de uma estrutura hiperestática.

A fluência é um tipo de deformação de natureza elástica que surge imediatamente após a retirada do escoramento, sendo função da umidade relativa do ar e das dimensões das peças.

Segundo a ABNT NBR 8800/2008, responsável pelo projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios, há alguns valores das resistências dos materiais que devem ser levados em consideração na hora de sua utilização. Diante do exposto, analise as assertivas a seguir:

I. As resistências dos materiais são representadas pelos valores característicos definidos como aqueles que, em um lote de material, têm apenas 95% de probabilidade de não serem atingidos.

II. O valor característico pode ser substituído pelo valor nominal, quando fornecido por norma ou especificação aplicável ao material. Por simplicidade, o termo “nominal” aplicado a uma resistência pode significar tanto uma resistência característica quanto uma resistência nominal.

III. Quando uma determinada resistência não depender de medidas feitas convencionalmente em ensaios de corpos de prova padronizados dos materiais empregados, podem ser utilizadas tensões resistentes de cálculo para a determinação das solicitações resistentes de cálculo. Os valores das tensões resistentes de cálculo são estabelecidos, em cada caso particular, a partir das teorias de resistência dos elementos estruturais considerados.

Quais estão corretas?

A figura a seguir ilustra uma viga biengastada submetida a um carregamento uniformemente distribuído.

A viga é construída em aço carbono com módulo de elasticidade igual a 200GPa e seção transversal quadrada de lado 5cm.

No projeto dessa viga, a máxima tensão normal atuante vale

Uma barra, com seção transversal circular de diâmetro 4cm, tem uma de suas extremidades engastada e a outra livre. Nessa extremidade livre, aplica-se uma carga axial P. Sabendo que a máxima tensão cisalhante resistida por essa barra vale 400MPa e admitindo π = 3, a máxima carga P que pode ser aplicada a ela, desprezando-se qualquer efeito de extremidade, vale

Em um estudo do estado plano de tensões pelo círculo de Mohr, constatou-se que as tensões máxima e mínima normais (eixo principal) eram de 40 MPa e -30 MPa, respectivamente. Nesse contexto, a tensão máxima de cisalhamento em módulo é de

Um engenheiro deseja que a armadura longitudinal de um pilar de concreto armado, com seção transversal quadrada de lado 20 cm, seja mínima, isto é, seja composta pela menor bitola e quantidade de barras admissíveis.

Considerando que a armadura seja constituída por aço CA 50, o máximo esforço normal de cálculo associado a essa armadura vale, aproximadamente,

As figuras a seguir apresentam duas colunas metálicas, construídas com aço carbono com módulo de Young de 200 GPa. A coluna (a) possui seção transversal quadrada de lado 0,2m, enquanto a coluna (b) possui seção transversal quadrada de lado 0,1m.

Para que ambas as colunas possuam a mesma carga de instabilidade à compressão axial, o comprimento da coluna (a), LA, deve ser de

A resistência de um material depende da capacidade dele de suportar uma carga que gere excessiva deformação, levando-o à ruptura.

Com relação ao sistema de fôrmas para estruturas de concreto, assinale a alternativa correta.

Considere uma barra de aço cuja tensão limite de escoamento é de 380 Mpa, e o fator de segurança é 1,25. A partir dessas informações, é possível calcular a tensão admissível dessa barra, que é

No que tange a requisitos de propriedades mecânicas, exigíveis para barras de aço CA-50 destinadas a armaduras para concreto armado, o valor mínimo característico à tração do limite superior de escoamento é de 500 MPa. Os respectivos valores mínimos de resistência à tração e o alongamento após a ruptura, considerando o comprimento inicial do corpo de prova de 10 vezes o diâmetro nominal da armadura testada, são de

Com pertinência à treliça plana esquematizada na figura acima, em que P corresponde a um esforço, assinale a opção correta.