Cursos / 1º Ciclo / Faculdade de Arquitectura e Artes :: Arquitectura ( Mestrado Integrado)

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SISTEMAS ESTRUTURAIS - 2020/2021

3º ano curricular
Semestralidade: 2º semestre
Códigos ECTS: 3.50

Docentes

Regente: Mestre Carlos Garcia
Assistentes: Arqtª Cristina Pereira

Carga Horária

Teórico-prática : 4 Horas

Objectivos Gerais

Nesta unidade curricular será tida em conta que a transmissão de conhecimentos na área da engenharia civil deve ser contínua e gradual ao longo do curso, e ajustada ao curso de arquitectura. Como tal, serão abordadas matérias que transmitam os conhecimentos necessários à compreensão do comportamento de diferentes elementos estruturais, constituintes das estruturas dos edifícios, matérias essas da área da Estática e da Resistência dos Materiais.

Objectivos Específicos

Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos que lhes permitam ter uma melhor compreensão da importância dos elementos estruturais, do seu comportamento, do seu funcionamento, da sua localização e espaço que ocupam nos projectos que desenvolvem, dando-se assim continuidade à problemática da Estática e da Resistência dos Materiais, que tem vindo a ser abordada noutras disciplinas deste curso.

Competências a adquirir

Obter conhecimentos, para os alunos poderem efectuar o pré-dimensionamento de elementos estruturais em betão armado ou em aço, solicitados à flexão ou solicitados à tracção, ou compressão, simples, obtendo a ordem de grandeza mínima da dimensão desses elementos associados ao projecto em desenvolvimento, por forma a melhor os integrar no projecto de arquitectura.

Metodologia de Ensino

Esta unidade curricular tem uma escolaridade semanal de quatro horas, sendo duas horas de exposição teórica formal, e as outras duas dedicadas à resolução de exercícios e à realização de um trabalho prático, que será integrado na avaliação contínua, trabalho individual esse que consistirá na aplicação dos conhecimentos adquiridos, num projecto realizado pelo aluno.

Conteúdos Programáticos

TRACÇÃO E COMPRESSÃO SIMPLES:
- Resistência de materiais (definições e conceitos fundamentais).
- Barra axialmente carregada.
- Distribuição dos esforços internos.
- Tensão normal.
- Deformação linear.
- Diagrama tensão - deformação.
- Materiais dúcteis e frágeis.
- Lei de Hooke.
- Propriedades mecânicas (limite de proporcionalidade; limite de elasticidade; limite de escoamento; patamar de cedência; limite de resistência; limite de rotura; tensão admissível; zona de comportamento elástico linear; zona elástica; zona plástica; deformação elástica; deformação plástica; zona de endurecimento do material).
- Variação da tensão com a orientação da secção transversal, no caso da tracção e compressão simples.
SISTEMAS RETICULADOS:
- Pré-dimensionamento de sistemas reticulados planos (barras tracionadas; barras comprimidas; valores de cálculo das tensões resistentes no caso de estruturas metálicas).
- Contracção lateral - Coeficiente de Poisson.
- Disposições construtivas dos nós das treliças planas metálicas (tipo de perfis metálicos; tipo de uniões dos perfis metálicos - uniões directas, uniões com o emprego de chapas).
- Aparelhos de apoio (aparelhos de apoio fixos; aparelhos de apoio móveis; aparelhos de apoio elastoméricos).
FLEXÃO:
- Esforços interiores (caso geral; caso particular de um elemento estrutural, de eixo rectilíneo e secção constante com eixo de simetria vertical, solicitado por cargas contidas num plano vertical).
- Linhas de estado (regras básicas para o traçado das linhas de estado; relação entre o momento flector e o esforço transverso - relação entre o traçado do diagrama dos esforços transversos e o traçado do diagrama dos momentos flectores, relação entre o esforço transverso nulo e o momento flector máximo ou mínimo; generalização do estudo das linhas de estado em elementos estruturais, de eixo rectilíneo e secção constante com eixo de simetria vertical, solicitados por cargas contidas num plano vertical).
- Tipos de flexão (flexão pura; flexão simples; flexão composta - estado de tracção composta, estado de flexão composta).
- Flexão plana (ou recta).
- Flexão desviada.
- Conceitos gerais utilizados na teoria da flexão (eixo de acção do momento flector; eixo de acção do esforço transverso; plano de acção; eixo de solicitação; fibra; fibras neutras; superfície neutra; eixo neutro; deformada; plano da deformada; momento de inércia; rigidez de flexão; módulo de flexão).
- Tensões nos materiais de comportamento elástico linear em flexão pura (verificação da segurança em flexão pura nos materiais de comportamento elástico linear).
- Tensões nos materiais de comportamento elástico linear em flexão simples (verificação da segurança em flexão simples nos materiais de comportamento elástico linear).
- Deformações em flexão (deformações devidas ao momento flector; deformações devidas ao esforço transverso).
- Núcleo central na flexão composta.
- Flexão em regime linear de peças mistas (cálculo elástico linear de secções simétricas de betão armado).
- Flexão em regime não linear (flexão em regime elástico não linear; flexão em regime elasto - plástico; flexão em regime totalmente plástico).
- Formação de uma rótula plástica.

Métodos de Avaliação

Os alunos realizam trabalho evolutivo sobre a matéria leccionada nas aulas. A avaliação contínua contempla a assiduidade às aulas, o desempenho dos alunos na realização dos exercícios propostos, a entrega e avaliação do trabalho desenvolvido ao longo do semestre, tudo complementado com dois testes escritos presenciais, de índole teórico/prática, no caso das aulas já poderem ser realizadas presencialmente.

Recursos Didácticos

A introdução teórica da matéria é realizada com a visualização de elementos que ficam disponíveis aos alunos na plataforma moodle. Após a introdução teórica segue-se a realização de exercícios referentes à matéria, ficando os enunciados desses mesmos exercícios também disponíveis aos alunos na plataforma moodle.

Palavras Chave

Estruturas;
Pré-dimensionamento;
Treliças;
Flexão.

Bibliografia Principal

Autor Timoshenko, Stephen P
Título Resistência dos Materiais
Local Rio de Janeiro
Editora Livros Técnicos e Científicos Editora
Ano 1983
Autor Farinha, J. S. Brazão
Título Tabelas Técnicas
Local Lisboa
Editora Edições Técnicas E. T. L., L.da
Ano 2003
Autor Hibbeler, R. C.
Título Estática - Mecânica para Engenharia
Local São Paulo
Editora Pearson - Prentice Hall
Ano 2005