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Escola Politécnica
 
Engenharia de Estruturas e Geotécnica
 
Disciplina: PEF3200 - Introdução à Mecânica das Estruturas
Introduction to Mechanics of Structures

Créditos Aula: 3
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 45 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2015 Desativação:

Objetivos
Conhecimentos a serem assimilados
Estruturas: classificação, elementos, apoios, associação. Ações externas sobre estruturas. Tensões. Esforços solicitantes: diagramas e linhas de influência. Sistemas estruturais: pórticos triarticulados, arcos triarticulados, vigas Gerber, estruturas associadas. . Papel dos modelos matemáticos e físicos na engenharia de estruturas.
Habilidades a serem desenvolvidas
Identificar as estruturas no cotidiano. Identificar as ações atuantes sobre estruturas. Traçar diagramas de esforços solicitantes. Traçar e utilizar linhas de influência. Modelar estruturas. Utilizar um programa de análise estrutural. Reconhecer a ligação entre o que se vê nas aulas e as estruturas reais. Aplicar conhecimentos adquiridos em outras disciplinas. Ter traquejo aritmético e algébrico. Trabalhar em equipe. Comunicar-se.
Valores e atitudes a serem incorporados
Valorizar a importância da formação básica para o engenheiro. Assumir responsabilidades. Adotar posturas éticas. Passar a observar as estruturas das construções e objetos que nos cercam, procurar entender o seu funcionamento e as razões pelas quais ficam em pé. Reconhecer a importância e utilidade da engenharia de estruturas. Apreender o caráter multidisciplinar da mecânica das estruturas e seu papel na engenharia mecânica, naval, aeronáutica, medicina, odontologia, etc.
 
Knowledge to be assimilated
Structures: classification, elements, supports, association. External actions on structures. Stresses. Axial force, shear force, bending moment and torque: diagrams and influence lines. Structural systems: three-hinged frames, three-hinged arches, Gerber beams and compound astructures. Role of mathematical and physical models in structural engineering.
Competencies to be developed
To identify the structures of everyday life. To identify the actions that act on structures. To draw axial force, shear force, bending moment and torque diagrams. To draw and use influence lines. To model structures. To use a computer program of structural analysis. To see the relations between what is seen in the classroom and real structures. To use knowledge acquired in other courses. To develop arithmetical and algebraic abilities. To work in group. To develop communication skills.
Values and attitudes to be incorporated
To value the importance of basic formation to the engineer. To assume responsibilities. To adopt ethical behavior. To start to observe the structures of the constructions and objects around us, trying to understand their behavior and the reasons why they stand up. To recognize the importance and utility of structural engineering. To understand the multidisciplinary character of the mechanics of structures and its role in mechanical engineering, naval archictecture, aeronautical engineering, medicine, odontology, etc.
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
41591 - Henrique Lindenberg Neto
 
Programa Resumido
Apresentação visual das estruturas. Estudo qualitativo de estruturas através de suas deformadas. O conceito de estrutura. Classificação geométrica das estruturas. Ações. Objetivos de mecânica das estruturas. Introdução à modelagem das estruturas. Estruturas isostáticas, hiperestáticas e hipostáticas. Tensões. Esforços solicitantes. O teorema fundamental. Vigas isostáticas. Diagramas de estado. Linhas de influência e diagramas de máximos e mínimos. Treliças planas isostáticas. Pórticos triarticulados. Arcos triarticulados. Vigas Gerber. Estruturas associadas.
 
Visual presentation of structures. Qualitative analysis of structures by means of their elastic curves. The concept of structure. Geometrical classification of structures. Actions on structures. Objectives of mechanics of structures. Introduction to modelling of structures. Statically determinate structures, statically indeterminate structures and mechanisms. Stresses. Axial force, shear force, bending moment and torque. Method of sections. Statically determinate beams. Axial force, shear force, bending moment and torque diagrams. Influence lines and maximum and minimum shear force and bending moment diagrams. Statically determinate plane trusses. Three-hinged frames. Three-hinged arches. Gerber beams. Compound structures.
 
 
Programa
1. INTRODUÇÃO.
1.1 Apresentação da disciplina. Estudo qualitativo de estruturas por meio de suas deformadas.
1.2 O conceito de estrutura. Ações. Classificação geométrica das estruturas. Objetivos da Mecânica das Estruturas.
1.3 Reações de apoio dos sistemas planos e dos sistemas espaciais.
2. ESFORÇOS SOLICITANTES.
2.1 O conceito de tensão. Esforços solicitantes. Teorema fundamental.
2.2 Diagramas de esforços solicitantes de estruturas planas.
2.3 Diagramas de esforços solicitantes de estruturas espaciais.
2.4 Linhas de influência.
2.5 Diagramas de máximos e mínimos.
2.6 Treliças.
3. SISTEMAS ESTRUTURAIS.
3.1 Pórticos triarticulados.
3.2 Arcos triarticulados.
3.3 Vigas Gerber.
3.4 Estruturas Associadas.
 
1. INTRODUCTION.
1.1 Presentation of the course. Qualitative analysis of structures by means of their elastic curves.
1.2 The concept of structure. Actions on structures. Geometrical classification of structures. Objectives of mechanics of structures.
1.3 Support reactions of plane and space structures.
2. AXIAL FORCE, SHEAR FORCE, BENDING MOMENT AND TORQUE.
2.1 Stresses. Axial force, shear force, bending moment and torque. Method of sections.
2.2 Axial force, shear force and bending moment diagrams of plane structures.
2.3 Axial force, shear force, bending moment and torque diagrams of space structures.
2.4 Influence lines.
2.5 Maximum and minimum shear force and bending moment diagrams.
2.6 Trusses.
3. STRUCTURAL SYSTEMS.
3.1 Three-hinged frames.
3.2 Three-hinged arches.
3.3 Gerber beams.
3.4 Compound structures.
 
 
Avaliação
     
Método
Estratégias de ensino e aprendizagem utilizadas: aulas expositivas teóricas; aulas de exercícios; sessões tutoriais de resolução de exercícios; exercícios para serem resolvidos individualmente pelos alunos; utilização de animações didáticas nas aulas; utilização de programa de computador de análise estrutural; site para estudo à distância com listas de exercícios propostos, questões de provas antigas, animações didáticas, textos sobre conceitos fundamentais da engenharia de estruturas, textos sobre as tecnologias e metodologias educacionais empregadas e links; aula de laboratório; projeto realizado em grupo; visita técnica; provas escritas.
Avaliação da disciplina: o professor avaliará o desenvolvimento da disciplina por observação em sala de aula; contagem do número de alunos presentes às aulas e às outras atividades; perguntas formuladas pelos alunos e respostas dadas às perguntas dos professores; aplicação de provas escritas; exercícios para serem resolvidos individualmente pelos alunos; elaboração de um projeto que inclui a aula de laboratório. Os alunos avaliarão por meio de autoavaliação com as respostas a um questionário do Ciclo Básico e pela apresentação de um relato do nível de satisfação com o desenvolvimento da disciplina na perspectiva do aluno no Conselho do Departamento.
Critério
A = 0,25 P1 + 0,25 P2 + 0,3 P3 + 0,1 E + 0,1 T >= 5,0, sendo P1, P2 e P3 as notas das três provas escritas, E a nota de exercícios e T a nota do projeto.
Norma de Recuperação
Os alunos que tiverem nota igual ou superior a 3 (três) e inferior a 5 (cinco) deverão fazer uma prova versando sobre todo o conteúdo da disciplina.
 
Bibliografia
     
• Lindenberg Neto, H.: Introdução à Mecânica das Estruturas: Capítulos 1 a 5. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 1997.
• Lindenberg Neto, H.: Introdução à Mecânica das Estruturas: Capítulos 6 a 11. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2006.
• Site da disciplina: http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/Pef-2200/HOME.htm
• Soriano, H.L.: Estática das Estruturas, 2ª ed. Rio de Janeiro, Ciência Moderna, 2010.
• Campos do Amaral, O.: Estruturas Isostáticas, 6a ed. Belo Horizonte, Edições Engenharia e Arquitetura, 1992.
• Süssekind, J.C.: Curso de Análise Estrutural. Volume 1: Estruturas Isostáticas, 10a ed. Porto Alegre, Editora Globo, 1989.
• Gorfin, B. e Oliveira, M.M.: Estruturas Isostáticas, 3a ed. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora, 1982.
• Site do programa Ftool: http://www.tecgraf.puc-rio.br/ftool/.
 

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