Treliças

Uma treliça é um elemento de viga especial que pode resistir somente à deformação axial. Considere a seguinte estrutura:

As juntas nesta classe de estrutura são projetadas de tal forma que nelas nenhum momento se desenvolve. A única força significativa que se desenvolve em cada componente é a força axial. A força axial é constante ao longo do comprimento de cada componente e gera uma tensão axial que é uniforme por toda a seção transversal. Tais componentes são modelados como componentes de treliça. Treliças em geral são usadas em aplicações arquitetônicas e estruturais como pontes, telhados, torres de energia, e outras.

Um elemento de treliça é definido por dois nós. Cada nó tem 3 graus de liberdade que são os deslocamentos em 3 direções ortogonais. O elemento de treliça mostrado abaixo é fixado no nó esquerdo e uma força axial P é aplicada no nó direito. A direção axial é ao longo do comprimento da viga ou treliça e não em qualquer uma das direções da seção transversal.

A tensão axial é (Sx) =  P/A, e o deslocamento axial do nó direito é (Ux) =PL/AE

onde:

P = força axial ao longo do comprimento do elemento de treliça

A = a área da seção transversal da treliça

L = comprimento da treliça

E = módulo de elasticidade.

A equação acima pode ser escrita como Ux=P/(AE/L)= P/K onde K=AE/L sugerindo que um elemento de treliça é análoga a uma mola axial com rigidez k=AE/L.

Juntas

As juntas coincidem com o ponto de penetração do perfil de soldagem. É recomendado que você localize o ponto de penetração no centro de gravidade do perfil de soldagem para evitar resultados inesperados.

Quando o ponto de penetração está no centro de gravidade, as cargas axiais geram somente tensões axiais.

Propriedades do material

O módulo de elasticidade é sempre obrigatório.

A densidade é obrigatória somente se as cargas gravitacionais forem consideradas.

Restrições

Só é possível aplicar restrições translacionais às juntas das treliças. Há 3 graus de liberdade translacionais em cada nó (junta). As restrições Fixo e Imóvel (sem translação) são semelhantes para uma junta de treliça pois não são consideradas rotações. Você pode aplicar translações prescritas zero ou diferente de zero. Se treliças e vigas se encontram em uma junta, você pode aplicar rotações, mas elas se aplicam somente às vigas.

Cargas

É possível aplicar forças concentradas nas juntas e pontos de referência. Pode também aplicar gravidade. O programa calcula as forças gravitacionais com base nas acelerações e densidades especificadas. Observe que somente as forças axiais geradas em cada elemento são consideradas. Além disso, as treliças ignoram qualquer força aplicada normal a elas.

Geração de malhas

Não há opções na geração de malhas de vigas e treliças. Os componentes de viga e treliça são exibidos como cilindros sólidos seja qual for a forma real das suas seções transversais.

Um componente estrutural reto identificado como uma treliça é representado por um elemento de treliça. A variação da deformação axial é linear e a tensão axial é constante por toda a seção transversal e ao longo da treliça.

Resultados

É possível exibir plotagens de tensões e forças axiais, deslocamentos e forma deformada. As forças e tensões em um componente de treliça são constantes por todo o corte transversal e ao longo da treliça. Os deslocamentos variam linearmente entre as extremidades. As forças, tensões e deformações em outras direções que não a axial são definidas como zero. Em uma plotagem de tensão, cada elemento de treliça é exibido em uma cor. A força em um componente de treliça é igual à tensão axial multiplicada por sua área transversal.