Introdução a análise estrutural

No meio mais mais técnico, inúmeros termos são utilizados de maneira constante, portanto se faz necessário um real e permanente estudo e domínio dos respectivos termos. Momentos fletores, momentos torçores esforços cortantes e esforços normais são esforços básicos e a maioria presente nas grandes e pequenas estruturas.

O momento fletor é um esforço ao qual tende a “curvar” uma viga, por exemplo. Em uma mesa qualquer, em repouso quando se é colocado um peso no centro de proporções relevantes tende a ”forçar” uma rotação e portanto uma curvatura no centro (como uma régua curvada), este momento provoca esforços de tração nas fibras externas e compressão nas internas.

O momento torçor tende a torcer o objeto, um parafuso quando é acochado recebe este momento, a tendencia de girar para um lado e a porca girar para outro.

Esforço cortante é um esforço que tende a “cisalhar” o objeto, quando se é colocado um esforço e a tendencia é partir sem rotação e/ou curvatura (momento fletor), se dá o nome de esforço cortante.

Esforço normal, são esforços no sentido normal do objeto, podem ser de tração ou compressão. A tração tende a “esticar” o objeto, como em um elástico por exemplo. Já o esforço de compressão tende a comprimir as fibras dos objetos.

Os termos podem ser facilmente entendidos através de um exemplo prático, uma ação de peso, pode causar mais de um esforço, no mesmo ponto pode aparecer esforço cortante e momento fletor por exemplo. Observar a figura 1.

Figura 1. Esquematização de um sistema em equilíbrio (de cima para baixo): Carga distribuída (o peso de uma parede por exemplo), os esforços de equilíbrio, o esforço cortante e o momento fletor.

Todos os esforços apresentados apresentam sua importância ao longo de todo o curso de engenharia, mais precisamente nas cadeiras de estrutura. Toda e qualquer estrutura na engenharia civil necessariamente precisa estar em repouso, podemos enumerar duas equações importantíssimas na estática: Equações fundamentais da estática e equações universais da estática.

  • Equações universais da estática:  ΣF = 0 e ΣM0 = 0, onde a resultante das forças em quaisquer direção tem que ser nula (ação e reação) e também a resultante dos momentos tem que ser nula.
  • Equações fundamentais da estática: ∫v∂x = m(momento fletor) + C e ∂m = v(esforço cortante), onde a integral do do esforço cortante é o momento fletor mais uma constante (caso não seja definido o intervalo) e a derivada do momento fletor é o o esforço cortante.

Referências Bibliográficas:

(1) SUSSEKIND, J.C. CURSO DE ANÁLISE ESTRUTURAL, Ed. Globo, Vol. 1.