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Princípios físicos básicos para as condições de equilíbrio
As condições de equilíbrio garantem o equilíbrio estático de qualquer porção isolada da estrutura ou da estrutura como um todo. Elas estão baseadas nas três leis de Newton:
1ª Lei de Newton (Princípio da Inércia): “Todo corpo permanece em seu estado de repouso ou de movimentos retilíneo uniforme até que uma ação externa, não equilibrada, atue sobre ele.”
2ª Lei de Newton: “A partir do momento em que o corpo ficar submetido à ação de uma força resultante F, o corpo irá adquirir uma aceleração a, de tal forma F = ma, sendo m a massa do corpo.” 3ª Lei de Newton: “A toda ação corresponde uma reação de mesma intensidade e de sentido contrário.” Unidades de força
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1 N (Newton) é a força cuja intensidade é capaz de deslocar uma massa de 1 kg com a aceleração de 1 m/seg2.
1 kN (kilo-Newton) = 1000 N.
1 kgf (kilograma-força) é a força cuja intensidade é capaz de deslocar uma massa de 1 kg com a aceleração da gravidade: 1 kgf = kg g.
Para conversão, será adotada a aceleração da gravidade g = 10 m/seg2.
1 kgf = 10 N.
1 tf (tonelada-força) é a força cuja intensidade é capaz de deslocar uma massa de 1 tonelada
(1000 kg) com a aceleração da gravidade: 1 tf = 1000 kg g = 1000 kgf
1 tf = 10 kN.

Discussão sobre as leis de Newton no contexto da análise de estruturas
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Estruturas civis estão sempre em estado de repouso (velocidade e aceleração nulas). Portanto,
“a força resultante em uma estrutura deve ser nula.”

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Lembre-se que uma força é uma grandeza vetorial, com intensidade, direção e sentido. Para o caso de quadros planos, a imposição de resultante de força nula fornece duas condições para o equilíbrio global da estrutura:
∑ Fx = 0 → somatório de forças na direção horizontal deve ser nulo;

∑ Fy = 0 → somatório de forças na direção vertical deve ser nulo.

Introdução à Análise de Estruturas – Luiz Fernando Martha

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Uma estrutura tem dimensões grandes