Análise de Estruturas
Código
9400
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 conceitos básicos sobre a formulação e a aplicação de métodos sistemáticos para a análise de estruturas hiperstáticas reticuladas.
Após a conclusão da unidade curricular os alunos devem ser capazes de:
Descrever e explicar os pressupostos subjacentes a análises estruturais e idealizar estruturas (modelo) com várias condições de apoio para efeitos de análise.
Calcular a energia de deformação armazenada devido a deformações axiais e de flexão ,
Realizar análise linear das estruturas hiperstáticas reticuladas (manualmente) para calcular deslocamentos, reacções e esforços internos sujeitas a varias combinações de solicitações.
Desenvolver a competência da aplicação dos métodos básicos de análise estrutural e a capacidade de julgamento crítico o sobre comportamento estrutural.
Avaliar criticamente resultados de resposta estruturais.
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 um pilar fundamental: aulas teórico-práticas.
É feita a apresentação e discussão de todos os aspectos da matéria nas aulas através de exposições acompanhadas da ilustração através de exemplos simples apropriados e de seguida são propostos e discutidos um conjunto de aplicações.
O objectivo destas aulas é, fundamentalmente, promover a compreensão dos conceitos teóricos e a metodologia de aplicação dos mesmos através de exemplos representativos. De seguida promove-se a discussão dos problemas propostos e os alunos são incentivados a resolver individualmente ou em grupo os problemas mais significativos da lista dos exercícios propostos, discutir e comparar diferentes opções de soluções possíveis e interpretar os resultados obtidos de forma a adquirir um espírito crítico sobre o comportamento estrutural.
A compreensão da aplicação dos conceitos teóricos está avaliada de uma forma constante pelos docentes que permite a identificação de pontos mais críticos na compreensão permitindo assim a adequação da metodologia de ensino a necessidade dos alunos.
Fora das aulas teóricas os alunos são incentivados a resolver individualmente de modo interactivo um conjunto de problemas propostos.
Método de avaliação
Método de Avaliação Contínua (13/09/2012)
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. 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 80% das aulas leccionadas.
A frequência obtida nos anos anteriores não será tido em consideração. Dispensa da freqência será concedida nos casos especiais regulamentadas. Os alunos dispensados da frequência 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