Estática

Objectivos

A Estática constitui a 1ª etapa na formação específica do eng. civil, com a introdução dos conceitos fundamentais que permitem o equilíbrio e o cálculo de esforços em estruturas isostáticas e que está na base do dimensionamento de estruturas.

Esta unidade curricular tem por objectivo desenvolver a capacidade para analisar problemas da mecânica dos sistemas de pontos materiais e dos corpos rígidos em repouso (estática) e resolver, aplicando conceitos teóricos e metodologias práticas, problemas correntes de Eng. Civil.

No final desta unidade os alunos deverão ser capazes de:

1. Fazer o equilíbrio em 2D e 3D;

2. Desenhar diagramas de corpo livre de uma estrutura;

3. Identificar tipos de carregamentos e de apoios e determinar a estatia e as reacções de uma estrutura isostática;

4. Relacionar a carga, o esforço transverso e o momento flector;

5. Determinar os diagramas de esforços de estruturas isostáticas e de treliças;

6. Calcular centros de gravidade e momentos estáticos e de inércia de secções.

Caracterização geral

Código

9369

Créditos

6.0

Professor responsável

Carlos Manuel Chastre Rodrigues

Horas

Semanais - 5

Totais - 68

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

1. C. Chastre, I. Cismasiu, Apontamentos das Aulas teóricas (disponíveis na página no moodle);

2. Colectânea de Problemas das Aulas Práticas (disponíveis na página no moodle);

3. Colectânea de Problemas Online (disponíveis em: http://wps.prenhall.com/br_hibbeler_estatica_10/29/7426/1901250.cw/index.html);

4. Colectânea de Exames Resolvidos (disponíveis na página no moodle);

5. Ferdinand P. BEER and E. R. JOHNSTON Mecânica Vetorial para Engenheiros, Estática,. 7ª Ed. Ed. Mc Graw-Hill de Portugal, Rio de Janeiro, 2006.

Bibliografia complementar:

6. João H. Negrão: Estática Aplicada para Engenharia Civil e Arquitectura, Departamento de Engenharia Civil Universidade de Coimbra, 2006

7. Artur PORTELA and Arlindo SILVA Mecânica dos Materiais. Editora Plátano, 1996.

8. J. L MERIAM Estática, Livros Técnicos e Científicos Editora S. A., Rio de Janeiro, S. Paulo, 1985.

Método de ensino

A disponibilizar brevemente

Método de avaliação

Avaliação de Conhecimentos (2020-2021)

Avaliação contínua:

A avaliação contínua desta Unidade Curricular será realizada através de:

Avaliação Sumativa (AS - online): 10% (exercícios a realizar e entregar no Moodle)

Mini-Teste 1 (MT1 - online) Vetores de forças e momentos: 10% (Mini-Teste no Moodle)

data prevista: a realizar durante as aulas da manhã de 6 de abril (3ª-feira)

Teste 1 (T1 - presencial) Estatia, reações de apoio e treliças: 35%

data prevista: 3 de maio

Teste 2 (T2 - presencial) Diagramas de esforços: 35%

data prevista: 9 de junho

Mini-Teste 2 (MT2 - presencial) Geometria de massas: 10%

data prevista: 17 de junho

A classificação final da UC é assim obtida através da seguinte expressão:

Classificação Final= 0.10*AS + 0.10*MT1 + 0.10*MT2 + 0.35*T1 + 0.35*T2

A aprovação nesta UC resulta na obtenção de uma Classificação Final igual ou superior a 9.5 valores.

De acordo com o ponto 4., artigo 5º do Regulamento de Avaliação da FCT NOVA, impõe-se uma nota mínima no Teste 2 de 7,0 val.

Para a obtenção da Frequência é exigido que o aluno realize no mínimo 7 exercícios de avaliação sumativa.

Exame de Recurso:

Existirá ainda um Exame de Recurso, com a duração de 3h, para os alunos (com Frequência) que não tenham obtido aprovação durante a avaliação contínua, ou que pretendam melhorar a classificação (necessário inscrição).

Este exame será estruturado em 4 grupos (G1 a G4) classificados de 0 a 20 valores. A matéria de cada um destes grupos corresponde, respetivamente, à matéria dos 2 mini-testes e dos 2 testes.

A classificação final dos alunos que participem no Exame de Recurso, é obtida através da seguinte expressão:

Caso T2>=7 ou G4>=7, então:

Classificação Final= 0.10*AS + 0.10*max(MT1,G1) + 0.10*max(MT2,G2) + 0.35*max(T1,G3) + 0.35*max(T2,G4)

Caso contrário (max(T2,G4)<7) então:

Classificação Final= 0.10*AS + 0.10*G1 + 0.10*G2 + 0.35*G3 + 0.35*G4

Defesa de Nota:

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 17 valores.

Fraude:

Na realização de qualquer prova, os Estudantes devem ainda ter em consideração o disposto no n.º 3 do artigo 10º do Regulamento de Avaliação da FCT NOVA: “Quando for comprovada a existência de fraude ou plágio, em qualquer dos elementos de avaliação de uma UC, os estudantes diretamente envolvidos são liminarmente reprovados na UC, (…).”

Conteúdo

  • Apresentação da disciplina
    1. Objectivos e programa da disciplina
    2. Organização da disciplina. Métodos de avaliação
    3. Acesso e utilização da informação disponível na página da cadeira
  • Introdução a Estática
    1. Princípios e conceitos fundamentais.
    2. Acções nas estruturas.
    3. Sistema de unidades.
    4. Grandezas
  • Sistemas de vectores
    1. Sistemas de vectores deslizantes. Operações vectoriais. Elementos de decomposição de um vector. Componentes cartesianas de um vector.
    2. Momento de um vector em relação a um ponto e a um eixo. Momento de um binário. Binários equivalentes.
    3. Elementos de redução de um sistema de vectores. Lei de propagação de momentos resultantes. Teorema de Varignon. Eixo central de um sistema de vectores.
    4. Casos particulares de sistemas equivalentes a vector único.
  • Estática da partícula.
    1. Equilíbrio da partícula no plano e no espaço.
  • Estática do corpo rígido.
    1. Tipos de apoios. Reacções em apoios. Estatia de um corpo rígido. Ligações mal distribuídas.
    2. Equilíbrio de um corpo rígido no plano e no espaço. Diagramas de corpo livre.
  • Sistemas de corpos rígidos
    1. Ligações internas. Forças interiores. Terceira lei de Newton.
    2. Equilíbrio de sistemas de corpos rígidos.
      1. Métodos de análise.
    3. Estruturas articuladas isostáticas.
      1. Método dos nós e método das secções.
  • Esforços internos em estruturas isostáticas planas
    1. Tipos de carregamentos e apoios.
    2. Esforços internos. Diagramas de esforços em estruturas isostáticas.
    3. Relações entre carga, esforço transverso e momento flector
    4. Estatia de uma estrutura.
  • Geometria de massas
    1. Centro de gravidade e centroides. Momentos estáticos.Secções e corpos compostos. Cargas distribuídas numa linha. Pressão hidrostática
    2. Momentos de inércia de superfícies. Momento de inércia em relação a um eixo.Momento de inércia polar. Produto de inércia. Translação e rotação dos eixos. Superfícies compostos.