Estruturas Pré Esforçadas

Código:

MESTEC13

Sigla:

EPE

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Construção Civil e Engenharia Civil

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://moodle.up.pt/course/view.php?id=3371
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Civil e Georrecursos
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Estruturas de Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MESTEC	5	Plano Oficial	1	-	6	49	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Descrever os principais conceitos relacionados com a análise e dimensionamento de estruturas com comportamento que se afasta dos modelos de peça linear. Relacionar os modelos de comportamento de elementos de betão à tração e à compressão com as metodologias específicas de dimensionamento. Identificar diferentes técnicas de pré-esforço em estruturas de betão e respetivas metodologias de análise e dimensionamento. Calcular e desenvolver soluções estruturais com base nos métodos abordados apoiando-se na regulamentação de estruturas, nacional e europeia. Apresentar peças desenhadas que ilustrem as soluções obtidas. Aquisição de um conjunto de competências para a elaboração do projeto de estruturas, que estão relacionadas com a análise e dimensionamento de elementos laminares de betão, elementos submetidos a forças concentradas elevadas, estruturas pré-esforçadas e respetivo faseamento construtivo e de aspetos específicos relacionados com as lajes, designadamente, as lajes fungiformes.

Resultados de aprendizagem e competências

COMPETÊNCIAS E RESULTADOS DE APRENDIZAGEM:

Conhecimento: Descrever os principais conceitos relacionados com a análise e dimensionamento de estruturas com comportamento que se afasta dos modelos de peça linear. Relacionar os modelos de comportamento de elementos de betão à tração e à compressão com as metodologias específicas de dimensionamento. Identificar diferentes técnicas de pré-esforço em estruturas de betão e respetivas metodologias de análise e dimensionamento.

Compreensão: Selecionar os diferentes modelos para o dimensionamento de elementos estruturais em diferentes condições de carregamento e de geometria. Aplicar os métodos adequados para o dimensionamento de estruturas laminares, regiões descontínuas e estruturas pré-esforçadas.

Aplicação: Calcular e desenvolver soluções estruturais com base nos métodos abordados apoiando-se na regulamentação de estruturas, nacional e europeia. Apresentar peças desenhadas que ilustrem as soluções obtidas.

Análise: Discutir e comparar diferentes soluções estruturais e hierarquizá-las de forma a analisar as mais adequadas. Discutir as propostas regulamentares com base nos conhecimentos adquiridos na interpretação dos modelos de comportamento estrutural.

Síntese: Recomendar e formular alternativas às propostas que são correntemente utilizadas de modo a formular soluções mais realistas.

Avaliação: Recomendar novas propostas que ultrapassem insuficiências dos procedimentos adotados. Prever soluções alternativas a serem utilizadas no futuro.

Projeto em Engenharia Civil: Aquisição de um conjunto de competências para a elaboração do projeto de estruturas, que estão relacionadas com a análise e dimensionamento de elementos laminares de betão, elementos submetidos a forças concentradas elevadas, estruturas pré-esforçadas e respetivo faseamento construtivo e de aspetos específicos relacionados com as lajes, designadamente, as lajes fungiformes.

Investigação em Engenharia Civil: A aplicação de modelos e metodologias com cariz inovador em relação aos métodos clássicos, aliado a aspetos de maior complexidade, deixa ainda em aberto a discussão de algumas propostas, mesmo no âmbito dos regulamentos existentes. Assim, a procura de novas alternativas conduz a campos de investigação de grande interesse para a análise e o dimensionamento de estruturas.

Prática em Engenharia Civil: A aprendizagem da elaboração e da organização do processo relacionado com o projeto de estruturas laminares e pré-esforçadas é fundamental para o adequado acompanhamento das obras de Engenharia Civil.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

A presente unidade curricular aprofunda e aplica a obras da Engenharia Civil matérias do curso relacionadas com o betão estrutural, com especial realce para as matérias tratadas em unidades curriculares de Resistência dos Materiais, Análise Estrutural e Betão Estrutural.

Programa

Cap. 1 - Estruturas pré-esforçadas de betão
Propriedades mecânicas do betão. Betão à compressão e à tração. Efeitos diferidos. Tecnologia do pré-esforço. Ações equivalentes. Dimensionamento de secções. Dimensionamento de vigas isostáticas. Cálculo das perdas de pré-esforço. Estruturas hiperestáticas. Faseamento construtivo.

Cap. 2 - Modelos de comportamento e de dimensionamento do betão estrutural
Modelos de comportamento de elementos estruturais à tração e à compressão. Compressão localizada. Betão confinado. Zonas de ancoragem de pré-esforço. Elementos de parede, de laje e de casca. Ensaios de laboratório.

Cap. 3 - Dimensionamento de Regiões descontínuas
Modelos de escoras e tirantes. Análise e geometria do modelo. Dimensionamento dos nós. Consolas curtas. Vigas parede.

Cap. 4 - Análise e dimensionamento de lajes
Tipos de lajes. Métodos de cálculo de esforços. Dimensionamento à flexão e ao punçoamento. Lajes pré-esforçadas com cabos não aderentes. Disposições construtivas.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:
A formação que se transmite no âmbito do ciclo de estudos incide nos domínios da conceção estrutural, dos métodos da análise estrutural e sua aplicação aos problemas de engenharia civil, dos correntes aos especiais, e das técnicas inerentes à sua construção, apoiando-se na regulamentação de estruturas, nacional e europeia, na utilização de meios informáticos e em visitas a obras. A presente unidade curricular, Estruturas Pré-Esforçadas, permite completar a formação relacionada com a análise e dimensionamento do betão estrutural, que se iniciou com unidades curriculares do Betão Estrutural, e que incidirá no estudo de estruturas não abordadas anteriormente com a devida profundidade, nomeadamente, as estruturas laminares de betão (paredes e lajes) e as estruturas pré-esforçadas de betão.

Bibliografia Obrigatória

Joaquim A. Figueiras; Compilação de textos e notas de apoio às aulas
CEN - Comité Europeu de Normalização; Norma Europeia - Eurocódigo 2: Projecto de estruturas de betão, Abril 2004
Féderation Internationale du Béton; Structural concrete. ISBN: 2-88392-041-X (vol. 1)
fib - Fédération internationale du béton / International Federation for Structural Concrete; fib Model Code for Concrete Structures 2010, Ernst & Sohn, 2013. ISBN: 978-3-433-03061-5

Bibliografia Complementar

Collins, Michael P.; Prestressed concrete structures. ISBN: 0-13-691635-X
Leonhardt, Fritz; Construções de concreto (Concreto Protendido - Vol. 5)
Comité Euro-International du Béton; CEB-FIP model code 1990. ISBN: 0-7277-1696-4
Appleton Júlio António da Silva; Estruturas de betão. ISBN: 978-972-8620-21-9

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A apresentação e discussão de toda a matéria são efetuadas nas aulas com a explicação da teoria e dos modelos e a resolução de problemas práticos. Os trabalhos práticos propostos são discutidos e as dúvidas esclarecidas nas sessões práticas. Trabalhos de laboratório, visitas a obras e conferências completam a aprendizagem.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO COM OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR:
Calcular e desenvolver soluções estruturais com base nos métodos abordados apoiando-se na regulamentação de estruturas, nacional e europeia. Apresentar peças desenhadas que ilustrem as soluções obtidas. Discutir e comparar diferentes soluções estruturais e hierarquizá-las de forma a analisar as mais adequadas. Discutir as propostas regulamentares com base nos conhecimentos adquiridos na interpretação dos modelos de comportamento estrutural. Recomendar e formular alternativas às propostas que são correntemente utilizadas de modo a formular soluções mais realistas. Recomendar novas propostas que ultrapassem insuficiências dos procedimentos adotados. Prever soluções alternativas a serem utilizadas no futuro. Aquisição de um conjunto de competências para a elaboração do projeto de estruturas, que estão relacionadas com a análise e dimensionamento de elementos laminares de betão, elementos submetidos a forças concentradas elevadas, estruturas pré-esforçadas e respetivo faseamento construtivo e de aspetos específicos relacionados com as lajes, designadamente, as lajes fungiformes.

Software

Autodesk Robot Structure Analysis

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil > Engenharia do betão
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil > Engenharia estrutural
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Trabalho escrito	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	88,00
Frequência das aulas	49,00
Trabalho escrito	25,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação da FEUP. 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% das aulas previstas.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final é definida com base numa avaliação distribuída e num exame final.

A avaliação distribuída consiste na avaliação de dois problemas propostos nas folhas de exercícios práticos.

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 = PA x TP + PF x EF

TP - classificação de dois problemas das folhas práticas;
EF – classificação do exame final.

Os pesos associados às classificações indicadas são os seguintes: PA = 50% PF = 50%.

Provas e trabalhos especiais

Os trabalhos práticos consistem na resolução de dois problemas propostos nas folhas de exercícios práticos.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes com estatuto especial estão sujeitos às mesmas condições de avaliação final dos restantes estudantes.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação pode ser efetuada nas mesmas condições do exame final e da acumulação com a classificação da avaliação distribuída.