Análise de Estruturas I
Código
10442
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Engenharia Civil
Créditos
6.0
Professor responsável
Ildi Cismasiu
Horas semanais
5
Total de horas
70
Língua de ensino
Português
Objectivos
A unidade curricular tem como objectivo proporcionar aos alunos os conhecimentos básicos sobre a formulação e a aplicação de métodos sistemáticos para a análise de estruturas reticuladas que constitui um sólida base para futuro desenvolvimento do método dos elementos finitos.
No final desta unidade curricular o estudante terá de conseguir:
Formular a matriz de flexibilidade e de rigidez para estruturas reticuladas.
Comprender e identificar as hipóteses e os passos a adotar na análise estrutural o metodo das forças e dos deslocamentos
Usar os metodos energéticos, de forças e dos deslocamentos para o calculo de deslocamentos, esforços reacções em estruturas reticuladas com várias condições de apoio.
Determinar os esforços provocados por várialções de temperatura e assentamentos de apoios .
Desenvolver a competência da aplicação dos métodos básicos de análise estrutural e a capacidade de julgamento crítico o sobre comportamento estrutural.
Pré-requisitos
Estática e Resistência de Materiais I são pré-requisitos.
Para ter um bom êxito na aprendizagem os alunos devem ter conhecimentos de Resistência de Materiais II.
Conteúdo
1. Introdução à análise de estruturas
2. Métodos energéticos
Trabalho externo, interno
Trabalho virtual Trabalho virtual complementar
Energia de deformação. Energia de deformação complementar
Princípios e teoremas energéticos. Teoremas reciprocidade.
3. Simetria e Anti-simetria
Estruturas simétricas com acção simétrica e com ação antissimétrica.
4 - Método das Forças
Grau de hiperestacidade estrutural.
Descrição do Método. Matriz de flexibilidade. Sistema base
Aplicação do Método das forças à análise de estruturas
Cálculo dos deslocamentos em estruturas hiperstáticas
5 - Método dos deslocamentos
Soluções fundamentais para barras isoladas.
Indeterminação cinemática. Sistema base.
Metodologia de análise. Formulação directa
Definição alternativa da matriz de rigidez e do vector das forças de fixação.
6 - Comparação entre o método das forças e o método dos deslocamentos
Dualidade entre o método dos deslocamentos e o método das forças.
Bibliografia
Bibliografia principal:
1. A. Ghali, A. M. Neville and T.G. Brown. Structural Analysis. A unified classical and matrix approach. E & FN Spon, 6th edition, 2009
2. J.A. Teixeira de Freitas e Carlos Tiago, Análise elástica de estruturas reticuladas, IST, Lisboa, 2010.
3. C. Cismasiu, I. Cismasiu Apontamentos das aulas teóricas (disponíveis na página da disciplina)
Bibliografia secundária:
1. Kenneth M. Leet and Chia-Ming Uang and Anne M. Gilbert. Fundamentals of Structural Analysis. McGraw Hill, 3rd ed. 2008
2. R. C. Hibbeler. Structural Analysis. Prentice Hall, 5th edition, 2001
3. W. McGuire, R. H. Gallagher, and R. D. Ziemian.Matrix structural analysis. John Wiley & Sons, Inc., 2nd edition, 2000
4. T. R. G. Smith. Linear Analysis of Frameworks. Ellis Horwood Series in Engineering Science. Prentice Hall Europe, 1983.
Método de ensino
O ensino da disciplina assenta sobre dois pilares fundamentais, aulas teóricas e aulas práticas.
Nas aulas teóricas são constiuidas por exposições que servem para introduzir os conceitos fundamentais da disciplina associados a cada um dos tópicos da matéria acompanhadas da apresentação de pequenos exemplos práticos. Fora das aulas teóricas os alunos são incentivados a resolver individualmente de modo interactivo um conjunto de problemas propostos.
Nas aulas práticas, são resolvidos problemas envolvendo um número reduzido de graus de liberdade estáticas e cinemáticas, que permite a solução manual ou com recurso a uma calculadora. O objectivo destas aulas é, fundamentalmente, proporcionar uma visão mais prática dos conceitos teóricos promover a iniciativa e a participação dos alunos.
Método de avaliação
Método de Avaliação Contínua (13/09/2012) - Modificado em 27/11/2012
O modo de avaliação da disciplina é “avaliação distribuída sem exame ou trabalho final” (ponto 2 do artigo 1º do despacho 26/2011 – Regulamento de avaliação).
A avaliação contínua prevista é constituída por quatro elementos, de acordo com o ponto 2.2 do despacho nº 13/2012, semelhante ao “B” e “C” do ponto 2.1 do mesmo despacho:
A avaliação da disciplina será constituída por três mini-testes marcados e avaliação prática contínua, sem exame final. Para os mini-testes a matéria da disciplina será dividida em três partes (partes A, B e C ). As diferentes partes correspondem, por norma, à a divisão lógica da matéria leccionada.
Mini-Teste 1 (aprox. 1.5 horas): Parte A: Métodos Energéticos - 11 de Outubro de 2012
Mini-Teste 2 (aprox. 1.5 horas): Parte B: Métodos das Forças e Simetria - 7 de Novembro de 2012
Mini-Teste 3 (aprox. 1.5) : Parte C: Metétodo dos Deslocamentos e Simétria - 19 de Dezembro de 20120
A nota da MTP da avaliação prática contínua será obtido com base em resolução escrita de vários problemas realizados durante as aulas práticas e pela assiduidade dos alunos. Os mini-testes serão classificados de 1-5 valores do qual resultará a nota de MTP obtida por média simples de três melhores notas obtidas convertida a escala 0-20.
A nota final NF= 0.25NA + 0.3NB+ 0.3NC+ 0.15 MTP (sendo NA, NB e NC as notas de cada parte (não arredondada) e MTP nota prática arredondada à décima.
O aluno, para ser aprovado, deverá ter NF >= 9.5 val.
Os alunos que obtenham classificação final superior ou igual a 17 valores devem realizar prova oral para confirmação da nota. Neste caso, a classificação do aluno será a classificação da prova oral. Caso optem por não realizar a prova oral, ser-lhes-á atribuída a classificação de 16 valores.
A frequência será obtida pela presença em 90% das aulas práticas leccionadas.
A frequência obtida nos anos anteriores não será tido em consideração - Não se aplica
Dispensa da freqência será concedida nos casos especiais regulamentadas (TE, AAC,DA, etc) e nesses os alunos terão de executar numa data marcada um teste de frequência para obter a nota da componete prática, MTP.
Datas de Avaliação
Mini-Teste 1 (5ª Semana) - 11 de Outubro de 2012
Mini-Teste 2 (5ª Semana)- 7 de Novembro de 2012
Mini-Teste 3 (15ª Semana) - 19 de Dezembro de 20120