Mecânica das Estruturas e Geotecnia
-
Conhecimentos de Base Recomendados
-
-
Objetivos
Pretende-se que o Estudante apreenda os seguintes temas:
- Analisar estruturas isostáticas simples para ações estáticas e cálculo de esforços e reações.
- Diferenciação dos vários tipos de estruturas: estruturas articuladas e estruturas reticuladas.
- Conhecer os diferentes tipos de ações e compreender o comportamento das estruturas.
- Transmitir os aspetos mais importantes referentes à execução de estruturas de betão, metálicas e mistas.
- Compreender a mecânica aplicável aos solos e os conceitos em que se baseia.
- Reconhecer e lidar com problemas associados ao projeto de estruturas geotécnicas nas fases de acompanhamento da obra.
As aulas são, na generalidade, teórico-práticas, incluindo aulas laboratoriais em algumas matérias. Nas primeiras aulas de cada capítulo expõem-se os fundamentos necessários à compreensão das matérias, com o auxílio de slides e consulta de artigos. Nas restantes aulas os alunos vão resolver casos concretos, quer individualmente quer em grupo.
A aprendizagem pelo aluno dos conceitos genéricos de equílibrio e estática da particula e do corpo rígido, de modo a permitir o cálculo de esforços de estruturas reticuladas simples. Seguidamente, define-se o conceito global da filosofia de segurança das estruturas, de modo a compreender as diversas acções actuantes, e refere-se os aspetos construtivos relativo à construção de estruturas com os diversos tipos de materiais estruturais.
No que respeita à Geotecnia, apresentam-se os conceitos básicos na mecânica dos solos e apresentam-se alguns tipos de obras geotécnicas mais correntes. Nesta componente, a aprendizagem é asompanhada, nalgumas matérias, por aulas laboratoriais.
Com esta unidade curricular, o aluno ficará com as competências necessárias para a compreensão de estruturas simples, entender a filosofia de segurança que está na base da análise de estrutura, ter uma introdução ao comportamento dos solos e conhecer alguns sistemas construtivos de estruturas e obras geotécnicas, preparando-o para um ambiente de acompanhamento de obras. -
Métodos de Ensino
Apresentação das aulas com recurso a slides PowerPoint, os quais são fornecidos no início da semana em ficheiro tipo pdf aos alunos. A apresentação teórica de cada tema é seguida da exemplificação com exercícios resolvidos na aula e, nalguns temas, seguida de aulas laboratoriais. Resolução autónoma de outros exercícios.
-
Estágio(s)
Não
-
Programa
O programa baseia-se nos seguintes pontos:
- Estática de pontos materiais. Forças no plano e no espaço. Resultante de um sistema de forças. Equilíbrio do ponto material. Diagrama de corpo livre.
- Corpos rígidos. Princípio da transmissibilidade. Momento de uma força em relação a um ponto. Momento de uma força em relação a um eixo. Redução de um sistema de forças a um sistema força-binário. Sistemas de forças equivalentes. Equilíbrio de corpos rígidos. Diagrama de corpo livre. Ligações ao exterior. Tipo de apoios. Estatia exterior.
- Análise de estruturas isostáticas. Análise da estatia de estruturas: estatia exterior, interior e global. Tipos de carregamento: cargas concentradas e distribuídas. Análise de treliças. Método dos nós. Método das secções. Análise de estruturas reticuladas. Análise de vigas. Diagramas de esforços.
- Sistemas de estruturas e segurança estrutural. Evolução dos sistemas estruturais em engenharia civil. Exemplos de sistemas estruturais em edifícios, pontes, túneis e barragens. Ações em estruturas: permanentes e variáveis. Combinações de ações. Princípios da segurança estrutural. Noção de estados limite. Dimensionamento de secções de peças sujeitas à tração ou à flexão pura.
- Construção, reabilitação e reforço de estruturas. Elementos de um projeto de estruturas. Interpretação e análise de peças desenhadas de projetos. Aspetos construtivos. Discussão e análise.
- A mecânica dos solos na Engenharia Civil. Noções fundamentais de Geologia. Génese e constituição de solos. Propriedades básicas dos solos. Análise granulométrica e limites de consistência. Classificação dos solos. Compactação de solos.
- O princípio das tensões efetivas. Estado de tensão nos solos. Noções elementares de assentamentos e de resistência ao corte de solos.
- Aplicação dos conceitos da mecânica das estruturas geotécnicas e dos fundamentos da verificação da segurança ao projeto geotécnico. Apresentação de estruturas geotécnicas mais frequentes: suportes de terreno e fundações superficiais. Referência aos casos de túneis, de escavações profundas, fundações profundas, de barragens de aterro, de estabilização de taludes e de aterros em geral, compactação de aterros.
-
Demonstração de conteúdos
-
-
Demonstração da metodologia
-
-
Docente(s) responsável(eis)
-
-
Métodos de Avaliação
-
Bibliografia
Miguel Serio Lourenço; Slides das aulas
Eduardo Pereira, Luis Guerreiro; Apontamentos sobre equilíbrio de estruturas
Pedro neto; Análise de Esrtuturas Isostáticas, 2007
Pedro Salvado Ferreira; Estátiva, 2008
Pedro Salvado Correia; Equilibrio de Estruturas no Plano e no Espaço, 2007
Pedro Neto; Análise da Estatia de uma Esrutura, 2007
Detalhes do curso
-
Código
CCD15
-
Modo de Ensino
PRESENCIAL
-
ECTS
6.0
-
Duração
Semestral
-
Horas
75h Teórico-Práticas