Questões de Engenharia Civil - Análise Estrutural para Concurso

Um engenheiro estrutural está realizando uma análise de elementos finitos em uma ponte suspensa recém-construída para garantir sua segurança e estabilidade. Durante a análise, ele observa as propriedades das matrizes de massa e de rigidez dos elementos e do sistema como um todo. Sobre este assunto, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.  

(   ) A matriz de massa do sistema é sempre definida positivamente.
(   ) A matriz de rigidez do sistema é sempre definida positivamente.
(   ) A matriz de massa do sistema é sempre singular, a menos que as condições de contorno sejam incorporadas.
(   ) A matriz de rigidez do sistema é sempre singular, a menos que as condições de contorno sejam incorporadas. 

As afirmativas são, respectivamente, 

Um analista estrutural precisa avaliar as reações nos apoios de uma viga composta submetida a uma carga concentrada de 20kN, conforme mostrado na figura abaixo. 




A viga é engastada em ambos os lados e possui dois segmentos de comprimento L₁ = 400mm e área transversal A₁ = 50mm² e de comprimento L₂ = 600mm e área transversal  A₂ = 100mm² . O módulo de elasticidade da viga é de 200 GPa e 60 GPa, respectivamente.

Com base em elementos finitos, determine as reações horizontais que ocorrem nas extremidades esquerda  (R_E)  e direita (R_D), em kN, respectivamente. 

Considere um projeto que envolve a análise de uma viga biapoiada com comprimento L sujeita a uma carga distribuída uniforme q. 

A viga tem uma seção transversal retangular definida por dimensões L₁=3k e L₂=k, onde k é uma constante dimensional.  




O dilema enfrentado pelo engenheiro é determinar a orientação ótima da viga para suporte de carga: uma configuração "deitada", com L₁ servindo como base e L₂ como altura, ou uma configuração "em pé", com L₂ como base e L₁ como altura. 

Após análise, o projetista determinou que a razão entre a tensão máxima de flexão da viga deitada e a tensão máxima de flexão da viga em pé é  

Uma treliça composta por cinco barras é construída de tal forma a gerar um quadrado de vértices ABCD. As barras AB, BC, CD e AD possuem comprimento de 1 m, já a barra BD possui comprimento igual a √2 m. 
Assuma que as barras AB e CD são horizontais e a barra AB está acima da barra CD. Considere também que a estrutura está acoplada a uma parede vertical rígida, por meio de juntas de rotação nos vértices A e D. 

Após ser aplicada no vértice C uma carga P, vertical e para baixo, a barra CD fica 

Em uma viga biengastada de 10 m de comprimento submetida a uma carga distribuída de 10 kN/m, adicionaram-se duas rótulas na estrutura para reduzir seu momento fletor máximo positivo para 20 kN.m.
Para que o momento fletor da extremidade da esquerda seja 100 kN.m maior em valores absolutos que o da outra extremidade, a posição de cada uma das rótulas em relação à extremidade da esquerda será, respectivamente, de: