Unidade Curricular: Projecto de Estruturas de Edifícios Área Científica: Engenharia Civil
Curso / Ciclo: Licenciatura em Engenharia Civil - 1º Ciclo Docente Responsável: José Avelino Loureiro Moreira Padrão
Ano Regime Tipo
3º Semestral Obrigatória
Código ECTS Créditos ECTS
IPV.ESTG.9089.151 6
Volume de Trabalho Total (horas): 159 Total Horas de Contacto: 81,9
T TP PL OT
19,5 39 23,4
Competências
O que se pretende ao nível do conhecimento:
Conhecer os diversos Sistemas Estruturais existentes.
Identificar os diferentes Elementos Estruturais e Materiais de Construção.
Identificar as diversas Patologias possíveis, devidas a uma má concepção estrutural. Ser capaz de identificar e quantificar as acções (solicitações) a que está sujeito um edifício. Caracterizar e proceder ao dimensionamento das acções horizontais, nomeadamente o vento e os sismos.
Identificar e implantar os elementos de contraventamento de edifícios. Proceder ao dimensionamento de:
lajes, nomeadamente lajes maciças de betão armado, escadas e consolas; vigas;
pilares; sapatas.
Desenhar os diversos tipos de elementos estruturais, nomeadamente: plantas estruturais; lajes de piso; lajes em consola; lajes de escada; vigas; pilares; sapatas. Objectivos Gerais:
Sensibilizar os alunos para a importância de um projecto de estabilidade, no âmbito da concepção/execução de um edifício.
Promover a ideia de interligação necessária do projecto de estabilidade com os projectos das outras especialidades, nomeadamente com o Projecto de Arquitectura.
Aceitar que a qualidade dos projectos, nomeadamente o projecto de estabilidade, é a peça fundamental para evitar a ocorrência de avarias e deficiências de execução e planeamento de obras.
Utilizar os métodos e as técnicas que permitam a execução de um projecto de estabilidade, para um edifício de habitação com, pelo menos, 4 andares.
Incentivar a interligação dos conhecimentos teóricos com a sua implementação na prática. Desenvolver o espírito de iniciativa, de autonomia e organização de actividades.
Requisitos prévios Não Aplicável
Descrição dos conteúdos 1. Introdução
1.1. Considerações Gerais
1.2. Objectivo e Âmbito da Disciplina 2. Concepção estrutural
2.1. Considerações Gerais 2.2. Sistemas Estruturais
2.3. Diferentes Elementos Estruturais 2.4. Materiais de Construção
2.5. Critérios a Respeitar na Concepção de um Edifício 2.6. Objectivo de um Projecto de Estruturas
2.7. Patologias Possíveis Devidas a uma Má Concepção Estrutural 2.8. Exemplificação de Problemas Reais Ocorridos em Edifícios 3. Critérios gerais de verificação da segurança
3.1. Estados Limites
3.1.1. Estados Limites Últimos 3.1.2. Estados limites de Utilização 3.2. Acções
3.3. Quantificação de Acções 3.4. Verificação da Segurança
3.4.1. Em Relação aos Estados Limites Últimos 3.4.2. Em Relação aos Estados Limites de Utilização 4. Acções horizontais
4.1. Acção do Vento 4.1.1. Introdução
4.1.3. Rugosidade Aerodinâmica do Solo 4.1.4. Quantificação da Acção do Vento
4.1.5. Determinação dos Efeitos da Acção do Vento 4.1.6. Pressão Dinâmica do Vento
4.1.7. Coeficientes de Forma
4.1.7.1. Coeficientes de Pressão em Edifícios 4.2. Acção dos Sismos
4.2.1. Introdução
4.2.2. Noções de Sismologia
4.2.3. Considerações sobre Dinâmica de Estruturas 4.2.3.1. Equação do Equilíbrio Dinâmico 4.2.3.2. Vibração Livre sem Amortecimento 4.2.3.3. Vibração Livre com Amortecimento
4.2.3.4. Resposta de um Sistema com 1 gl a uma Acção Dinâmica 4.2.3.5. Espectro de Resposta
4.2.3.6. Espectro de Potência
4.2.3.7. Sistemas com n Graus de liberdade 4.2.3.7.1. Método da Sobreposição Modal 4.2.3.7.2. Método de Rayleigh
4.2.4. Aspectos Regulamentares 4.2.4.1. Zonamento do Território
4.2.4.2. Quantificação da Acção dos Sismos
4.2.4.2.1. Noções breves sobre Sismicidade da Zona e Acção Sísmica 4.2.4.3. Determinação dos Efeitos da Acção dos Sismos
4.2.4.3.1. Métodos Gerais e Exactos 4.2.4.3.2. Métodos Simplificados 5. Contraventamento de edifícios 5.1. Pórticos 5.2. Paredes Resistentes 5.3. Sistemas Especiais 5.4. Centro de Torção
5.5. Distribuição das Forças Horizontais 5.6. Associação de Pórticos em Comboio
6. Dimensionamento de elementos estruturais 6.1. Dimensionamento de Lajes
6.2. Pré – Dimensionamento 6.2.1. Pilares
6.2.3. Vigas
7. Projecto
Ao longo do Semestre, e complementarmente à leccionação da disciplina, os alunos serão permanentemente acompanhados na elaboração de um projecto de estruturas de betão armado de um edifício corrente.
Atendendo ao carácter eminentemente prático do projecto, são aprofundados de forma integrada alguns assuntos que foram abordados isoladamente em outras disciplinas durante o curso. Paralelamente à componente lectiva da disciplina, é privilegiado o contacto com o mundo real, através da realização de visitas de estudo a diversas obras em construção na região.
Com o objectivo de se evidenciar a dimensão do trabalho proposto, de seguida apresenta-se, de uma forma sucinta, uma das metodologias possíveis de utilizar na sua elaboração:
PROJECTO - METODOLOGIA DE TRABALHO 1. Dimensionamento de lajes
1.1. Consideração das acções: Permanentes (G) e Sobrecargas (Q) 1.2. Lajes de Piso 1.3. Lajes de Escada 1.4. Lajes de Varanda 2. Pré - dimensionamento 2.1. Vigas 2.2. Pilares
3. Determinação das acções de dimensionamento
3.1. Definição dos pórticos: geometria, secções, numeração de nós e barras 3.2. Acções Verticais: 3.2.1. Pórtico 1 (carregamentos: G, Q e S) 3.2.2. Pórtico 2 (carregamentos: G, Q e S) ... i - Pórtico i (carregamentos: G, Q e S); ... n - Pórtico n (carregamentos: G, Q e S); 3.3. Acções Horizontais:
3.3.1. Caracterização da Acção do Vento:
3.3.1.1. Caracterização da Acção de Vento por piso.
3.3.1.2. Determinação da Rigidez Relativa dos Contraventamentos Verticais. 3.3.1.3. Distribuição das forças estáticas equivalentes por piso pelos elementos
de contraventamento verticais.
3.3.2. Caracterização da Acção dos Sismos:
3.3.2.1. Determinação das forças estáticas equivalentes ao nível de andar: Método Estático. Método de Rayleigh. Análise comparativa de resultados. 3.3.2.2. Determinação da rigidez relativa dos contraventamentos verticais 3.3.2.3. Distribuição das forças estáticas equivalentes por piso pelos elementos
de contraventamento verticais.
3.3.2.4. Consideração da torção do edifício. 3.3.3. Carregamento dos pórticos e/ou paredes:
3.3.3.1. Pórtico 1 (carregamentos: W e E); 3.3.3.2. Pórtico 2 (carregamentos: W e E); 3.3.3.3. ...
3.3.3.3.1. Pórtico i (carregamentos: W e E); ...
3.3.3.3.2. Pórtico n (carregamentos: W e E); 4. Cálculo de esforços
4.1. Cálculo dos esforços nos elementos estruturais com recurso a um programa clássico de Método dos Deslocamentos (FTOOL e MGP).
4.2. Combinações de acções. Determinação de envolventes de esforços. 5. Dimensioamento do betão armado
5.1. Dimensionamento de uma Viga de piso. 5.2. Dimensionamento de dois Pilares. 5.3. Dimensionamento de duas Sapatas.
5.4. Dimensionamento de Parede de suporte de terras. 6. Peças desenhadas
6.1. Plantas cotadas: fundações, pisos e cobertura. 6.2. Desenho de Betão armado:
6.2.1. Lajes de Piso 6.2.2. Lajes de Escada 6.2.3. Viga
6.2.4. Pilares 6.2.5. Sapatas
6.2.6. Parede de suporte de terras. Métodos de ensino e aprendizagem Estratégias pedagógicas adoptadas:
Método expositivo nas aulas teóricas com utilização do quadro, retroprojector e videoprojector; Resolução de exercícios de carácter prático nas aulas teórico-práticas;
matérias teórico/teórico-práticas abordadas;
Apoio aos alunos, nomeadamente no horário tutorial;
Utilização da plataforma de e-learning para a disponibilização do material de apoio e para a divulgação das actividades relacionadas com a unidade curricular.
Sempre que possível, organização de visitas a obras que tenham interesse no âmbito desta unidade curricular.
Modo de avaliação
Frequência / Exame (10 Valores)
Elaboração de um Projecto de Estruturas de um Edifício e sua apresentação / defesa oral (10 Valores).
É obrigatório a entrega do projecto, no último dia de aulas. A matéria abrangida será definida pelo docente no decorrer do Ano Lectivo e será comunicada aos alunos com a devida antecedência.
A entrega do projecto decorrerá em três fases, de acordo com o planeamento dado aos alunos, sendo que será corrigido pelos docentes (as duas primeiras entregas) ainda durante o decorrer do ano lectivo.
Nota Mínima de Teste: 10 Valores (cotado de 0 a 20 valores) Nota Mínima no Projecto: 10 Valores (cotado de 0 a 20 valores)
É obrigatório a entrega do Trabalho Prático para o aluno se propor a teste.
Bibliografia mais relevante
RSAEEP Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes; REBAP Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-Esforçado;
REAE Regulamento de Estruturas de Aço para Edifícios; Apontamentos da disciplina de Estruturas de Edifícios – FEUP; EuroCódigo 0: Regras Básicas;
EuroCódigo 1: Acções;
EuroCódigo 2: Estruturas de Betão; EuroCódigo 8: Acção Sísmica;
