Estruturas Metálicas e Mistas

Código:

EC0053

Sigla:

EMMI

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Estruturas

Ocorrência: 2019/2020 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Estruturas
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEC	36	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	5	60	133

Língua de trabalho

Inglês

Objetivos

JUSTIFICAÇÃO:
A unidade curricular tem por objetivo a aplicação de conhecimentos anteriormente adquiridos e de regulamentos existentes ao dimensionamento de estruturas metálicas e mistas. Esta unidade curricular procura fazer a transição entre a aprendizagem teórica e a atividade profissional no âmbito do projeto das estruturas referidas.

OBJETIVOS:
Aproveitando os conhecimentos da unidade curricular Resistência de Materiais, complementados com conceitos fundamentais da Teoria de Instabilidade, e tendo como apoio a regulamentação específica em vigor, são propostos e resolvidos problemas correntes das Estruturas Metálicas e Mistas  .

Resultados de aprendizagem e competências

COMPETÊNCIAS E RESULTADOS DE APRENDIZAGEM:
Identificam-se nesta unidade curricular os principais conhecimentos da Resistência de Materiais necessários ao projeto de estruturas metálicas e mistas, e introduzem-se os aspetos essenciais da regulamentação (RSA, EC1, EC3 e EC4).
Através da resolução de numerosos exemplos práticos, combinam-se conceitos conhecidos com regulamentação de base na obtenção de soluções correntes de projeto.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1. Materiais (EC3)
Propriedades mecânicas dos aços laminados a quente: tipos de aços. Produtos de aço (referência a perfis das séries europeia, inglesa e norte-americana).

2. Análise de esforços
Análise global de estruturas: imperfeições geométricas, efeitos de 2ª ordem, análise elástica vs análise plástica. Pórticos contraventados e não contraventados. Análise simplificada de efeitos de 2ª ordem.

3. Secções transversais
Classificação das secções transversais. Determinação de secções efetivas de classe 4.

4. Dimensionamento de secções transversais em tração e flexão
Dimensionamento de elementos estruturais em tração e em flexão simples. Resistência ao esforço transverso. Interação momento-fletor- esforço transverso e momento fletor- esforço axial.

5. Dimensionamento de barras comprimidas axialmente
Estudo das barras comprimidas. Carga crítica de Euler. Esbelteza. Resistência de uma barra comprimida.
Dimensionamento de barras comprimidas segundo o REAE e segundo o EC3. Dimensionamento direto de barras compostas constituídas por cantoneiras de abas iguais: referência ao dimensionamento de asnas de coberturas. Comprimentos de encurvadura de barras pertencentes a pórticos planos de geometria regular: aplicação dos critérios do EC3;

6. Encurvadura lateral de barras fletidas
Momentos fletores críticos: expressões exatas e aproximadas. Coeficientes de bambeamento. Coeficientes de equivalência. Efeito do nível de aplicação das cargas.
Dimensionamento e verificação de estabilidade de vigas-coluna submetidas ao efeito do bambeamento segundo o EC3.

7. Encurvadura por esforço transverso: enfunamento.
Tensões críticas (regime elástico) em chapas simplesmente apoiadas no contorno e submetidas à ação de tensões normais de compressão aplicadas em dois lados opostos; idem, sob a ação de tensões tangenciais aplicadas nos quatro lados: tensão crítica de referência de Euler e coeficientes de encurvadura.

8. Dimensionamento de barras comprimidas e fletidas

9. Estruturas mistas aço-betão
Introdução ao estudo das estruturas mistas. Comportamento das estruturas mistas aço-betão. Princípios de dimensionamento segundo o EC4. Classificação de secções mistas.
Dimensionamento de vigas mistas aço-betão. Influência do processo construtivo, efeitos da retração e fluência. Verificação da segurança em relação aos estados limites de utilização.
Dimensionamento da conexão aço-betão.
Dimensionamento de pilares mistos.

10. Ligações
Dimensionamento de ligações. Ligações flexíveis e ligações rígidas.
Ligação axial centrada, ligação excêntrica por corte.
Ligações soldadas.

DISTRIBUIÇÃO- Cap. 1+ 3: 10%; Cap. 2+ Cap. 4 a Cap. 8: 10%; Cap. 9: 20%; Cap. 10: 10%.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:

A unidade curricular tem por objetivo a aplicação de conhecimentos anteriormente adquiridos e de regulamentos existentes ao dimensionamento de estruturas metálicas e mistas. Esta unidade curricular procura fazer a transição entre a aprendizagem teórica e a atividade profissional no âmbito do projeto das estruturas referidas.

Bibliografia Obrigatória

Simões Rui; Manual de Dimensionamento de Estruturas Metálicas, CMM, 2005. ISBN: 972-98376-6-1
EN 1993-1-1:2005 (Eurocódigo 3)
EN 1993-1-8:2005 (Eurocódigo 3)
EN 1994-1-1:2004 (Eurocódigo 4)
Regulamento de Segurança e Acções (RSA)
ESDEP (http://www.esdep.org/members/master/toc.htm)
Elsa Caetano; Estruturas Metálicas e Mistas, transparentes de apoio às aulas teóricas e práticas, 2008/09
Luis Calado, João Santos; Estruturas mistas de aço e betão. ISBN: 9789728469849
Jean-Pierre Jaspart, Klaus Weynand; Design of joints in steel and composite structures, ECCS, 2016. ISBN: 978-92-9147-132-4

Bibliografia Complementar

Arguelles Álvarez, Ramón 070; Estructuras de acero. ISBN: 84-930002-8-0 (vol. 1)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Practical course that employs knowledge from Strength of Materials to practical applications in the context of Steel Construction and Composite Steel-concrete structures.

DEMONSTRATION OF THE COHERENCE BETWEEN THE TEACHING METHODOLOGIES AND THE LEARNING OUTCOMES:
Teaching methodologies involve the study of main themes related to the design of steel and composite structures, analysis, discussion and critical interpretation of results, emphasizing the potential of written communication, problem formulation and design verification.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil > Engenharia estrutural

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	75,00
Teste	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de projeto	30,00
Estudo autónomo	20,00
Frequência das aulas	50,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação do MIEC. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a uma unidade curricular se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% de cada um dos tipos de aulas previstos.

Fórmula de cálculo da classificação final

.

Provas e trabalhos especiais

A classificação é definida com base numa avaliação distribuída e num exame final. Apenas serão aprovados estudantes com uma classificação mínima de 8,0/ 20,0 valores no exame final. A avaliação distribuída tem caráter opcional, consistindo em dois trabalhos práticos a realizar individualmente ou em grupos de 2 a 3 alunos. Todas as componentes de avaliação são expressas na escala de 0 a 20 valores.

A classificação final, CF, resulta da seguinte fórmula de cálculo:

CF = max {CT ; EF}

em que,

CT = PA / 5 x (2xT1+3xT2) + PF x EF

T1 - classificação do trabalho prático 1

T2 - classificação do trabalho prático 2

EF - classificação do exame final a realizar nas Épocas Normal e/ ou de Recurso. 

Os pesos associados às classificações indicadas são os seguintes:

PA = 25%
PF = 75%

NOTA 1: Os trabalhos práticos associados à componente de avaliação distribuída são opcionais. Caso o estudante não realize alguma dessas provas, os respetivos pesos serão adicionados à PF.

NOTA 2: Todos os estudantes inscritos na unidade curricular são classificados de acordo com este método.

NOTA 3: As classificações nos trabalhos práticos dos estudantes que frequentaram a unidade curricular no ano letivo anterior não são tranferidas para o presente ano letivo.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Tendo em conta a condição opcional da avaliação distribuída, os estudantes com estatuto especial estão sujeitos às mesmas condições de avaliação final dos restantes estudantes

Melhoria de classificação

A melhoria da classificação será possível através de um exame final, não sendo cumulativa com a classificação da avaliação distribuída.

Observações

Tempo de trabalho estimado fora das aulas: 4 horas