EXPERIÊNCIA - Treliças , Notas de estudo de Engenharia Mecânica

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EXPERIÊNCIA 07

Treliças

TRELIÇAS

Introdução :

As treliças são a base para a formação de estruturas maiores e complexas, sendo aplicadas por exemplo na construção de pórticos, pontes, torres, etc.

Por definição as treliças são um sistema de barras que imaginamos unidas por articulações ou vínculos sem atrito. Consideramos cada barra como estando apenas entre duas articulações. Todas as forças externas concorrem nas articulações ou são calculadas a partir destas.

As barras externas são chamadas flanges (superior ou inferior), sendo que essas flanges são unidas por barras verticais e diagonais.

F

V1 D1 V

F

Figura 1 : Treliça plana

Uma treliça tem definição estática interna quando as condições de equilíbrio são suficientes para a determinação do esforço isolado em cada uma das barras. Assim podemos verificar a estabilidade de uma treliça pela equação :

S = 2n - 3

Onde: S = quantidade de barras n = quantidade de nós

F

II

I 4 IV 3 III

Figura 3 : Treliça plana

Sentido de F percurso II 1 2 5

I IV III 4 3

Ra Rb Figura 4 : Poligono de forças

Regras para o método de Cremona :

• Determinar as reações de apoio desconhecidas do sistema.
• Traças o poligono com todas as forças externas determinando um sentido de percurso (ver figura 4).
• Traçar os poligonos para cada nó no sentido considerado, começando com a primeira força conhecida no nó.

Ra

F

Rb

Figura 5 : Poligono de Cremona

Equipamentos necessários :

• Bancada de ensaio de estruturas
• Barras de acrílico
• Parafusos
• Strain gages ( Extensômetros )
• Indicador de Alongamentos P-
• Unidade SB 10
• Pesos aferidos para o carregamento
• Haste para suporte das cargas
• Micrometro, paquimetro, escala, etc...

Procedimentos :

Antes de iniciar o experimento torna-se necessário o devido dimensionamento das barras que farão parte da estrutura a ser ensaiada.

A seguir deve ser definida a forma da treliça, os tipos de apoios, os carregamentos com suas respectivas localizações ( todos esses dados devem ser anotados na folha de trabalho ).

Monte a estrutura conforme a definição, com as barras de leitura (com os Strain gages montados ) nas posições pré-determinadas. Fixe-a na bancada de ensaios de forma que o carregamento possa ser realizado sem maiores problemas.

Conecte os cabos dos Strain gages das barra nos respectivos bornes do painel de ligação ( que deve estar montado na bancada ) conforme o esquema abaixo:

P+

S-

Strain gage D 120

Os cabos do painel de ligação deverão ser conectados ou no Medidor de Alongamentos ( P-3500 ) ou no Aparelho de comutação ( SB - 10 ), conforme a quantidade de barras analisadas.