Análise de Estruturas IA

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 e das peças laminares 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, e construir soluções compatíveis e equilibradas para lajes.

Comprender e identificar as hipóteses e os passos a adotar na análise estrutural o metodo das forças e dos deslocamentos e da análise elástica das lajes finas.

Usar os metodos de forças e dos deslocamentos para o calculo de deslocamentos, esforços reacções em estruturas reticuladas com várias condições de apoio e carregamento (temperatura e assenatmento de apoio) e da análise de lajes finas.

Desenvolver a competência da aplicação dos métodos básicos de análise estrutural e a capacidade de julgamento crítico o sobre comportamento estrutural.

Caracterização geral

Código

11604

Créditos

6.0

Professor responsável

Corneliu Cismasiu, Ildi Cismasiu

Horas

Semanais - 5

Totais - 75

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

Conhecimentos de Resistência dos Materiais I e II

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 teórico-práticas e avaliação contínua dos conhecimentos. Nas aulas teórico-práticas são introduzidos os conceitos fundamentais da disciplina associados a cada um dos tópicos da matéria acompanhadas da apresentação de pequenos exemplos práticos seguido da resolução de problemas envolvendo um número reduzido de graus de liberdade estáticas e cinemáticas e lajes com configurações e condições de fronteira simples, que permite a solução manual ou com recurso a uma calculadora. O objectivo é de proporcionar uma visão mais prática dos conceitos teóricos promover a iniciativa e a participação dos alunos.
Fora das aulas teóricas os alunos são incentivados a resolver um conjunto de problemas propostos.
A avaliação dos conhecimentos é feita por avaliação continua: através da realização de três testes correspondetes aos três módulos da matéria e avaliação sumativa por realização fichas individuais durante as aulas práticas.

Método de avaliação

Método de Avaliação (2019-2020) 

(em construção)

Os métodos de avaliação da disciplina estão de acordo com o Regulamento de Avaliação em vigor.

A avaliação de conhecimentos é feita por avaliação continua: através da realização de três testes correspondetes aos três módulos da matéria e avaliação sumativa por realização fichas individuais durante as aulas.

1. Avaliação teórico-prática:

Para a avaliação teórico-prática a matéria da disciplina será dividida em três partes (partes A, B e C). As diferentes partes correspondem, por norma, a divisão lógica da matéria leccionada.

  • Teste 1 (NA – 6.5 val) - (aprox. 1.5 horas): Parte A: Métodos das Forças e Simetria

  • Teste 2 (NB – 7.0 val) - (aprox. 1.5 horas): Parte B: Método dos Deslocamentos e Simetria

  • Teste 3 (NC – 6.5 val) - (aprox. 1.5) : Parte C: - Teoria das Lajes

2. Avaliação sumativa:

A nota da MTP da avaliação sumativa será obtida com base em resolução escrita de vários problemas realizados durante as aulas, pela assiduidade dos alunos e pela apreciação do docente.

MTP = NAP x NATP

          NAP = 0 a 20 valores e NATP = 0% a 100%

Nas aulas serão resolvidos vários problemas, dos quais serão escolhidos aleatoriamente alguns  para a avaliação sumativa.

A avaliação NAP será composta pela classificação das resoluções dos problemas escolhidos e pela apreciação do docente.

A avaliação NATP será composta pela assiduidade dos alunos e pela apreciação do docente.

3. Frequência

A frequência será obtida de acordo com o Artigo 6º do Regulamento de Avaliação. Para obter frequência é necessário:

a presença em pelos menos 2/3 das aulas

Dispensa da frequência será concedida nos casos especiais regulamentados (TE, AAC,DA, etc). 

4. Época Normal

NE = NA + NB + NC ≥ 7.5 (Classificação: de 0 a 20 valores)

5. Época de Recurso

 Exame de Recurso: NE ≥ 7.5 (Classificação: de 0 a 20 valores)

6. Classificação Final

NFinal = 0.85xNE + 0.15xMTP ≥ 9.5

Os alunos que tiverem estatuto especial regulamentado (TE, AAC, DA, etc) deverão realizar, numa data marcada, um teste para a obtenção da nota da componente sumativa MTP.

Os alunos com classificação final superior a 16 valores terão de efectuar uma prova oral para confirmação da nota. Neste caso, a classificação do aluno será a classificação da prova oral. Caso não compareçam, a nota final será 16 valores.

7. Observações

 Para ter acesso a 3º Teste da Época Normal e Recurso é necessário a obtenção da frequência.

 É necessário fazer a inscrição para os testes de avaliação contínua, caso contrário aplicam-se as regras do ponto 10. do Artigo 5º das regras de avaliação vigentes.

 Nos testes da Época Normal e no exame da Época de Recurso é permitida apenas a consulta do formulário fornecido.

8. Datas de Avaliação

 Teste 1 - xx  de Outubro de 2019

 Teste 2 - xx de Novembro de 2019

 Teste 3 - xx de Dezembro de 2019

Conteúdo

1. Introdução à análise de estruturas

2.  Simetria e Anti-simetria 

Estruturas simétricas com acção simétrica e com ação antissimétrica.

3 - Método das Forças

Grau de hiperestacidade estrutural. Sistema base.

Descrição do Método. Revisão dos conceito do  trabalho virtual complementar. Matriz de flexibilidade.

Aplicação do Método das forças à análise de estruturas

4 - Método dos deslocamentos

Soluções fundamentais para barras isoladas.

Indeterminação cinemática. Sistema base.

Metodologia de análise. Formulação directa. Matriz de rigidez e vector das forças de fixação.

Revisão dos conceitos do princípio do trabalho virtual. Definição alternativa da matriz de rigidez e do vector das forças de fixação.

Aplicação do Método dos deslocamentos à análise de estruturas

5 - Comparação entre o método das forças e o método dos deslocamentos

Dualidade entre o método dos deslocamentos e o método das forças

6. Teoria de lajes:

      Introdução à teoria elástica das lajes finas (de(Kirchhoff)

      Relações fundamentais, Equção de Lagrange e condições de fronteira, etc.

      Algumas soluções analíticas (Navier, Lévy, flexão cilíndrica)

      Método das bandas

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: