Estática
Objetivos
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 de secções planas.
Caracterização geral
Código
9369
Créditos
6.0
Professor responsável
Corneliu Cismasiu, José Nuno Varandas da Silva Ferreira
Horas
Semanais - 4
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
Misto de aulas expositivas com recurso a slides próprios da disciplina, com aulas de resolução prática de problemas.
Método de avaliação
Avaliação de Conhecimentos (2022-2023)
Frequência
Para os estudantes em 1ª inscrição, a Frequência a Estática é obtida com a presença em (pelo menos) 16 aulas diferentes.
Os estudantes que obtiveram Frequência no ano letivo anterior (ou seja em 21/22), estão dispensados do critério de Frequência.
Os estudantes que obtiveram Frequência num ano letivo anterior a 21/22, e ficaram dispensados de Frequência em 21/22, devem garantir presença em 12 aulas diferentes, para verem renovada a Frequência para este ano letivo. Caso seja totalmente impossível garantir a presença em 12 das aulas previstas, deve enviar email ao regente da UC a solicitar dispensa de frequência para este ano letivo, justificando adequadamente o seu pedido.
Estão estimadas no total 25 aulas diferentes neste ano letivo 22/23.
Os estudantes com estatuto Trabalhador-Estudante estão dispensados do critério de Frequência.
Época Normal (Avaliação contínua):
A avaliação contínua desta Unidade Curricular será realizada através de:
Avaliação Sumativa (AS - online): 10% (exercícios a realizar e entregar no Moodle - contam as 7 melhores classificações nos mini-testes)
Teste 1 (T1) Vetores de forças e momentos e centros de massa: 20% (presencial)
data prevista: 22 de abril
Teste 2 (T2) Estatia, reações de apoio e treliças: 35% (presencial)
data prevista: 17 de maio
Teste 3 (T3) Diagramas de esforços: 35% (presencial)
data prevista: 15 de junho
De acordo com o ponto 4., artigo 5º do Regulamento de Avaliação da FCT NOVA, impõe-se uma nota mínima no Teste 3 (T3) de 6,5 val.
A classificação final em Época Normal é assim obtida através da seguinte expressão:
Se T3 >= 6,5 então:
Classificação Final = 0.10 AS + 0.20 T1 + 0.35 T2 + 0.35 T3
caso contrário:
Classificação Final = T3
A aprovação nesta UC resulta na obtenção de uma Classificação Final igual ou superior a 9.5 valores.
Para a obtenção da Frequência é exigido que o aluno esteja presente a pelo menos 2/3 do total de aulas dadas. Quem obteve frequência no ano letivo anterior está dispensado do critério de frequência. Quem tem estatuto TE está dispensado do critério de frequência. Quem obteve frequência em anos letivos anteriores a 21/22 deve, por princípio, obdecer á regra de frequência para este ano letivo. Caso seja totalmente impossível garantir a presença em 2/3 das aulas previstas, deve enviar email ao regente da UC a solicitar dispensa de frequência para este ano letivo, justificando o pedido.
Exame de Recurso:
Existirá ainda um Exame de Recurso (ER), 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).
A classificação final dos alunos que participem no Exame de Recurso, é obtida através da seguinte expressão:
Classificação Final= 0.10*AS + 0.90*ER
Defesa de Nota:
Os alunos que obtenham classificação final superior ou igual a 18 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 e Introdução à Estática
Objectivos e programa da disciplina
Organização da disciplina. Métodos de avaliação
Acesso e utilização da informação disponível na página da cadeira
Princípios e conceitos fundamentais na Estática. Ações nas estruturas. Sistema de unidades. Grandezas
Capítulo 1 – Estática da partícula
Força - grandeza vetorial, sistemas de vetores, componentes cartesianas de um vetor, equilíbrio de uma partícula.
Capítulo 2 – Sistema de Forças e Momentos
Momento de uma força – grandeza vetorial, cálculo de momentos em 2D e 3D, momento de um binário, sistema de força-momento: classificação.
Capítulo 3 – Centros de Massa
Conceito e cálculo de centros de massa e centróides de figuras planas
Capítulo 4 – Equilíbrio de um corpo rígido
Equilíbrio de um corpo rígido no plano e no espaço. Diagramas de corpo livre. Tipos de apoios. Reações de apoio. Equilíbrio de um corpo rígido. Estatia (exterior)
Capítulo 5 – Sistemas de corpos rígidos
Ligações internas. Forças interiores. Equilíbrio de sistemas de corpos rígidos. Estatia de sistemas de corpos rígidos. Estruturas articuladas isostáticas: Treliças. Método dos nós e método das secções.
Capítulo 6 – Esforços internos em estruturas isostáticas planas
Esforços internos. Convenção de sinais. Diagramas de esforços em estruturas isostáticas. Relações entre carga, esforço transverso e momento flector. Barras inclinadas. Malhas fechadas.