O que é análise de treliça?
Freqüentemente usado em pontes, torres elétricas e certos tipos de telhados, as treliças geralmente consistem em barras conectadas em uma estrutura. Os componentes da barra são normalmente conectados por pinos. A análise de treliça pode ser usada para determinar as forças de compressão e tensão que atuam em toda a estrutura. A integridade estrutural da treliça pode ser calculada usando fórmulas matemáticas e avaliação científica. Na engenharia de treliças, os principais métodos de análise geralmente se concentram nas juntas, nas seções ou na representação gráfica da estrutura.
Para análise de treliça, as regras geralmente determinam que as barras sejam conectadas por pinos e que não haja atrito nas juntas. Normalmente, supõe-se que cada componente sofra a mesma quantidade de tensão ao longo de todo o seu comprimento, enquanto as cargas estruturais afetam apenas as juntas da treliça. Os analistas geralmente observam as reações de forças diferentes nas várias partes. A análise de treliça é normalmente realizada aplicando equações de equilíbrio.
O método das juntas é uma maneira de analisar uma estrutura de treliça. Geralmente assumindo que cada peça está em tensão, o que significa que ambas as extremidades de uma barra estão sujeitas a forças de tração, a análise é realizada em uma parte da treliça representada em um diagrama de corpo livre. Duas equações são frequentemente usadas para cada articulação; o número de cálculos é o dobro de quantas juntas existem na estrutura. Várias etapas levam a determinar se cada membro está em tensão ou compressão. Essa abordagem para análise de treliça geralmente envolve o uso de funções trigonométricas também para medições de ângulo.
Usando o método das seções, normalmente é necessária a parte do projeto da treliça com mais força atuando sobre ele. Os cálculos são realizados em ambos os lados de uma linha divisória através da treliça, baseando-se no equilíbrio para guiar os cálculos. Essa linha pode passar por até três barras na treliça. A tensão e a compressão de cada junta também são calculadas por esse método de análise de treliça. Componentes como membros que não carregam carga, que transmitem forças para o lado oposto e peças curvas às vezes precisam ser considerados de maneira diferente para obter a análise mais precisa.
A análise gráfica de treliças geralmente usa um número mínimo de linhas usando polígonos de força. O resultado pode ser um desenho simplificado chamado Diagrama de Maxwell, que se parece com um triângulo no qual as forças e os ângulos podem ser medidos. Os cálculos geralmente são realizados no sentido horário ao redor do desenho. A análise de treliça é frequentemente usada para medir a mecânica de tais sistemas antes de serem construídos. Às vezes, a complexidade da estrutura é uma limitação; nesse caso, a contabilização das juntas nos cálculos é normalmente mais eficaz.