Glossário · Letra E
O que é estrutura hiperestática?
Em resumo
Estrutura hiperestática é aquela que tem mais apoios ou ligações do que o mínimo necessário para ficar em equilíbrio. Por isso, as equações de equilíbrio sozinhas não bastam para calcular as reações e os esforços.
Também chamado de: estrutura estaticamente indeterminada, viga hiperestática, hiperestaticidade
O que é estrutura hiperestática?
Estrutura hiperestática é a que tem mais vínculos (apoios ou ligações) do que o mínimo necessário para estar em equilíbrio. Nela, as equações da estática não bastam para descobrir as reações de apoio e os esforços internos, e é preciso considerar também a deformação da estrutura. Por isso ela também é chamada de estaticamente indeterminada.
O número de vínculos "a mais" é o grau de hiperestaticidade.
Qual a diferença entre estrutura isostática, hiperestática e hipostática?
- Hipostática: tem menos vínculos que o necessário; é instável e pode se mover (mecanismo).
- Isostática: tem o número exato de vínculos; as equações da estática resolvem tudo.
- Hiperestática: tem vínculos em excesso; precisa de cálculo que inclua deformações.
Quais são exemplos de estrutura hiperestática?
- Viga contínua apoiada em três ou mais pontos (por exemplo, uma viga com um apoio no meio);
- Viga engastada de um lado e apoiada do outro;
- Pórticos de concreto armado, com vigas e pilares ligados de forma rígida;
- Treliça com barras a mais do que o mínimo necessário para ficar estável (treliça hiperestática);
- Lajes e grelhas contínuas.
A maior parte das estruturas de concreto armado de edifícios é hiperestática.
Quais as vantagens e as desvantagens?
Vantagens: - Os esforços se redistribuem quando uma parte falha ou escoa, o que dá mais segurança; - Menores deformações e, muitas vezes, menor consumo de material; - Maior reserva de resistência.
Desvantagens: - Cálculo mais complexo, que usa métodos como o das forças e o dos deslocamentos, e hoje programas de computador; - Sensibilidade a recalques de apoio e a variações de temperatura, que geram esforços adicionais.
Como se resolve uma estrutura hiperestática?
Além das equações de equilíbrio, são usadas condições de compatibilidade das deformações, em métodos como o método das forças e o método dos deslocamentos. Na prática de projeto, isso é feito com software de análise estrutural, seguindo as normas, como a ABNT NBR 6118 no caso do concreto.
Perguntas frequentes
O que significa hiperestática?
Significa que a estrutura tem mais vínculos do que o necessário para o equilíbrio.
Qual a diferença entre isostática e hiperestática?
A isostática tem o número exato de vínculos e se resolve só com as equações da estática. A hiperestática tem vínculos em excesso e exige análise de deformações.
Viga contínua é hiperestática?
Sim, quando tem três ou mais apoios.
Estrutura hiperestática é mais segura?
Tende a ter mais reserva de segurança, pois redistribui os esforços, mas é mais sensível a recalques e à temperatura, e exige projeto cuidadoso.
Fontes
- ABNT NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto (procedimento)