3 - USAGE AND DEVELOPMENT OF FINITE ELEMENT PROGRAMS

Using finite elements in the calculation of plates and massive 3D structures.

6.2.1.6. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular.

As competências a) e são adquiridas no Capítulo 1. As competência b) e c) são desenvolvidas no Capítulo 2. A competência d) é adquirida no Capítulo 3.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's objectives.

The competences a) e are learned and developed in the first chapter. Competences b) and c) are developed on the second chapter. Competence d) is developed in the third chapter.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):

A leccionação da UC é realizada através de aulas teórico-práticas

Durante as aulas são propostos diversos problemas para os alunos resolverem como trabalho de casa com apoio do professor por via electrónica (email).

A avaliação da disciplina é realizada com base em testes (dois) e/ou exame e num trabalho final a realizar em grupo. No cálculo da média dos testes o 2º teste tem um factor de ponderação de 2/3, exigindo-se um mínimo de 8 valores em qualquer um deles. A nota do trabalho tem o peso de 1/3 na nota final. Alunos cuja nota final seja superior a 16 valores devem prestar uma prova oral para defesa da nota. Esta prova não é obrigatória, mas a não comparência implica a nota final de 16 valores.

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):

The teaching of the curricular unit is done trough theoretical-practical classes. During classes several problems are proposed to the students as homework. If there are any questions the teacher can answer them by e-mail. The evaluation of the subject is done in two ways: tests (2) and/or a final examination and a last assignment to be done in groups. In the evaluation by tests, the second one weights 2/3 and a minimum of 8 points (0 -20 points) is required in any tests. The assignment grade weights 1/3 of the final grade of the subject. Students whose grade is higher than 16 points should attend an oral evaluation, which is not mandatory. Students that choose not to attend it, will get 16 points as final grade.

6.2.1.8. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular.

Os trabalhos de programação em MATLAB desenvolvidos pelos alunos durante o corrente semestre, mostram que as metodologias de ensino empregues permitem atingir os objectivos estabelecidos e permitem que os alunos adquiram as competências pretendidas.

As questões formuladas durante as aulas para serem resolvidas como trabalho de casa permitem que os alunos desenvolvam gradualmente as competências pretendidas.

Em geral os alunos apercebem-se que as matérias tratadas têm interesse para a sua vida profissional, nomeadamente na área do projecto de estruturas.

As provas escritas são elaboradas de modo a incluir uma questão com grau de dificuldade acima da média, procurando-se na medida do possível confrontar os alunos com uma situações novas.

6.2.1.8. Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes.

MATLAB programs developed by students during the semester, show that it is possible to achieve the proposed objectives for the subject using this teaching methodology.

The assignments given during the class as homework allow the students to accquire the desired skills.

Students often understand that the subjects studied are of great matter to their professional activities, namely in the area of structural design.

The written tests are designed to include questions with a difficulty level higher than usual, in order to confront the students with new situations.

6.2.1.9. Bibliografia principal:

Oliveira, S. (2011) – “Mecânica dos Sólidos III. Folhas de apoio”

W.-F. Chen and A. Saleeb “Constitutive Equations for Engineering Materials V”, Elsevier Zienkiewicz and Taylor “Finite Element Method”, McGrawHill

Mapa IX - Pontes e Viadutos / Bridges and Viaducts 6.2.1.1. Unidade curricular:

Pontes e Viadutos / Bridges and Viaducts

6.2.1.2. Docente responsável e respectivas horas de contacto na unidade curricular (preencher o nome completo):

Carlos Jorge Amorim Miragaia Trancoso Vaz, 3h

6.2.1.3. Outros docentes e respectivas horas de contacto na unidade curricular:

Luciano Alberto do Carmo Jacinto, 3h

6.2.1.3. Other academic staff and lecturing load in the curricular unit:

Luciano Alberto do Carmo Jacinto, 3h

6.2.1.4. Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes):

O1.Fornecer aos estudantes os conceitos relacionados com a especificidade do projecto, da construção e do comportamento em serviço das pontes.

O2.Transmitir aos estudantes a necessidade de uma constante atitude de grande exigência com a qualidade técnica e estética na concepção e no projecto e com qualidade da construção e da manutenção das obras de arte.

O3.Capacitar os estudantes com competências que lhes permitam, na sua vida profissional futura, a fácil integração em equipas de projecto, num empreiteiro geral ou em equipas que se dedique à inspecção de pontes.

6.2.1.4. Learning outcomes of the curricular unit:

O1.To provide students with concepts related to the specificity of design, construction and service behaviour of bridges.

O2.To convey to students the need for a constant attitude of great demand with the technical and aesthetic quality in design and with the quality of construction and maintenance of bridges. O3. To provide students with skills that enable them, in their future professional life, the easy integration in project teams, in contractor teams and in teams engaged in the inspection of bridges.

6.2.1.5. Conteúdos programáticos:

CP1.Tipologias de pontes. Principal terminologia. CP2.Breve história das pontes.

CP3.Concepção e projecto de uma ponte. Fases de um projecto. Elementos a apresentar em cada fase de um projecto.

pré-fabricadas.

CP5.Obras construídas tramo a tramo, com elementos betonados “in situ” ou pré-fabricados. Faseamento construtivo e efeitos de longo prazo.

CP6.Obras construídas por avanços em consola, com aduelas betonadas “in situ” ou pré-fabricadas. Faseamento construtivo e efeitos de longo prazo.

CP7.Notas sobre obras construídas por lançamento incremental. CP8.Notas sobre pontes suspensas e atirantadas.

CP9.Análise e dimensionamento de pontes. Fundações, pilares, tabuleiros e encontros. Acções e combinações.

CP10.Aparelhos de apoio. Juntas de dilatação. Aparelhos dissipadores de energia. Outros equipamentos típicos.

CP11.Noções gerais sobre patologias correntes. Técnicas de inspecção de pontes.

6.2.1.5. Syllabus:

S1.Types of bridges. Main terminology. S2.Brief history of bridges.

S3.Concept and design of a bridge. Phases of a project. Elements to be present in each phase of a project.

S4.Small bridges. Overpasses and underpasses, cast "in situ" or prefabricated.

S5.Span by span bridges, with cast "in situ" or prefabricated elements. Construction phases and long-term effects.

S6.Cantilever bridges, with cast "in situ" or prefabricated voussoirs. Construction phases and long-term effects.

S7.Notes on bridges constructed by incremental launching. S8.Notes on cable-stayed bridges and suspension bridges.

S9.Bridge analysis and design. Foundations, piers, decks and abutments. Actions and action combinations.

S10.Bearings. Expansion joints. Energy dissipating devices. Other typical equipments of bridges. S11.General information on structural patologies. Techniques used in the inspection of bridges.

6.2.1.6. Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular.

Considera-se que, pelas reconhecidas especificidades que marcam o projecto, construção, comportamento e manutenção das pontes e viadutos, todos os conteúdos programáticos contribuem de forma directa e importante para atingir todos os objectivos definidos. Assim,

Os conteúdos programáticos CP1 a CP11 permitem atingir o objectivo O1. Os conteúdos programáticos CP1 a CP11 permitem atingir o objectivo O2.

Os conteúdos programáticos CP1 a CP11 permitem atingir o objectivo O3, embora neste caso seja evidente a importância preponderante dos conteúdos programáticos CP3, CP9, CP10 e CP11.

6.2.1.6. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's objectives.

Due to the recognized specificities that characterize the design, construction, behaviour and maintenance of bridges and viaducts, all syllabuses have a direct and important contribution to the achievement of all objectives.

Thus,

Syllabuses S1 to S11 aim the achievement of objective O1. Syllabuses S1 to S11 aim the achievement of objective O2.

Syllabuses S1 to S11 aim the achievement of objective O3, although in this case the major importance of syllabuses S3, S9, S10 and S11 is clear.

6.2.1.7. Metodologias de ensino (avaliação incluída):

A leccionação da UC é realizada através de aulas teóricas e teórico-práticas. Os elementos básicos de apoio aos estudantes são os apontamentos da autoria do corpo docente.

Nas aulas teóricas são apresentados de forma sintética os principais conceitos teóricos relativos aos tipos de obra nelas abordados.

As aulas teórico-práticas consistem na resolução de um conjunto de problemas tendo por base os conhecimentos transmitidos nas aulas teóricas, para um viaduto típico. O objectivo é ilustrar os procedimentos a adoptar no desenvolvimento do trabalho prático proposto para fins de avaliação. A avaliação consiste num exame escrito (cuja nota mínima é 8 valores) e na realização de um trabalho prático obrigatório (realização do estudo prévio de uma ponte ou viaduto), a concretizar por grupos de, no máximo, 4 alunos. Este trabalho difere de grupo para grupo e é sujeito a discussão pelo corpo docente.

A nota final é obtida pela seguinte fórmula: 0,5 x EXAME + 0,25 x TRABALHO + 0,25 x DISCUSSÃO

6.2.1.7. Teaching methodologies (including evaluation):

students a set of notes on the topics covered in the lessons.

In the T lessons the main theoretical concepts regarding the type of bridges covered are given in abbreviated form.

The TP lessons consist in solving a set of problems based on the knowledge imparted in T lessons, for a typical bridge structure. The aim is to illustrate the procedures to be followed in the development of a proposed project work, mandatory for assessment purposes.

The assessment consists of a written exam (min grade 8/20) and the development of a project work consisting in the preliminary design of a viaduct. The project work must be developed by groups of up to four students. This work is different from group to group and is subjected to argumentation by the teaching staff.

The final grade is calculated by the following formula:

0.5 x WRITTEN EXAM + 0.25 x PROJECT WORK + 0.25 x ARGUMENTATION.

6.2.1.8. Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular.