Uma estrutura independente, o que significa que não está anexado a nenhuma outra estrutura para apoio, experimenta uma variedade de forças. Estes podem ser amplamente classificados em:
Forças externas: *
Gravidade: Esta é a força mais fundamental que atua em qualquer estrutura. Ele puxa a estrutura para baixo, colocando a tensão compressiva em seus componentes base e internos.
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vento: O vento exerce uma força em qualquer superfície exposta da estrutura, potencialmente causando tensão de cisalhamento e momentos de flexão. A força depende da velocidade do vento, da direção e da forma da estrutura.
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chuva e neve: Embora não seja tão poderoso quanto o vento, a chuva e a neve ainda podem exercer uma força na estrutura, especialmente se ela se acumular no telhado ou em outras superfícies horizontais. Essa força pode levar a estresse adicional e colapso potencial, se não for considerado no projeto.
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Atividade sísmica: Os terremotos podem gerar forças horizontais e verticais poderosas em estruturas. A magnitude e a direção dessas forças dependem da intensidade do terremoto e da localização da estrutura em relação ao epicentro.
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Alterações de temperatura: Variações de temperatura podem causar expansão e contração de materiais estruturais, gerando tensões e potencial de movimento ou dano.
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Movimento do solo: A mudança do solo ou da rocha pode exercer forças com base na base de uma estrutura independente, potencialmente levando à instabilidade e colapso.
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Cargas vivas: Essas são forças causadas pelo peso de pessoas, móveis, equipamentos ou outros objetos móveis dentro da estrutura.
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Cargas mortas: Essas são forças causadas pelo peso da própria estrutura, incluindo seus materiais e componentes.
Forças internas: *
tensão compressiva: Isso ocorre quando as forças empurram um material, fazendo com que ele se compacte ou diminua.
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tensão de tração: Isso ocorre quando as forças puxam um material, fazendo com que ele se estenda ou se alça.
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tensão de cisalhamento: Isso ocorre quando as forças agem paralelas a uma superfície, fazendo com que ela deslize ou se deforme.
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estresse torcional: Isso ocorre quando as forças fazem com que um material torça.
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Momento de flexão: Esta é uma força que faz com que uma estrutura dobra ou flexione.
A combinação dessas forças determina a estabilidade e a segurança gerais de uma estrutura independente. Os engenheiros estruturais analisam cuidadosamente essas forças e projetam a estrutura para resistir a elas com segurança.
É importante observar que esta é uma visão geral e as forças específicas que atuam em uma estrutura independente variarão dependendo de seu tamanho, forma, localização e uso pretendido.