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Júpiter - Sistema de Gestão Acadêmica da Pró-Reitoria de Graduação


Escola Politécnica
 
Engenharia de Estruturas e Geotécnica
 
Disciplina: PEF3201 - Resistência dos Materiais e Estática das Construções I
Mechanics of Materials I

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2020 Desativação:

Objetivos
Conhecimentos a serem assimilados Tensões, deformações e deslocamentos. Tração e compressão simples. Corte puro. Papel dos modelos matemáticos e físicos na engenharia de estruturas. Flexão simples normal: tensões normais e de cisalhamento; linha elástica; vigas contínuas. Resolução de estruturas hiperestáticas pelo método dos esforços. Habilidades a serem desenvolvidas Analisar e dimensionar estruturas simples submetidas à tração, à compressão e ao corte puro. Resolver estruturas hiperestáticas pelo método dos esforços. Determinar tensões normais e de cisalhamento na flexão simples normal. Dimensionar barras submetidas à flexão simples normal. Determinar a linha elástica de barras retas. Resolver vigas contínuas. Modelar estruturas. Reconhecer a ligação entre o que se vê nas aulas e as estruturas reais. Aplicar conhecimentos adquiridos em outras disciplinas. Possuir traquejo aritmético e algébrico. Valores e atitudes a serem incorporados Valorizar a importância da formação básica para o engenheiro. 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 Stresses, strains and displacements. Tension and compression. Simple shear. Role of mathematical and physical models in structural engineering. Bending: normal and shear stresses; deflection curve; continuous beams. Solution of statically indeterminate structures by the force method. Competencies to be developed To analyze and design simple structures in tension, in compression and in simple shear. To solve statically indeterminate structures by the force method. To determine normal and shear stresses in bending. To design beams in bending. To determine deflection curves. To solve continuous beams. To model structures. 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. Values and attitudes to be incorporated To value the importance of basic formation to the engineer. 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)
92035 - Mario Eduardo Senatore Soares
 
Programa Resumido
Conceito de tensão; esforços solicitantes; as relações entre tensões e esforços solicitantes. Hipóteses da Resistência dos Materiais. Tração e compressão simples: tensões, deslocamentos e deformações; diagramas tensão-deformação; lei de Hooke; resolução de estruturas hiperestáticas pelo método dos esforços. Corte puro. Características geométricas das figuras planas. Flexão simples normal: tensões normais e tangenciais; linha elástica de barras retas; vigas simples hiperestáticas.
 
The concept of stress; axial force, shear force, bending moment and torque; relations between stresses and axial force, shear force, bending moment and torque. Hypotheses of Mechanics of Materials. Tension and compression: stresses, displacements and strains; stress-strain diagrams; Hooke’s law; solution of statically indeterminate structures by the force method. Simple shear. Geometrical properties of plane areas. Bending: normal and shear stresses; deflection curve; statically indeterminate beams.
 
 
Programa
1. INTRODUÇÃO Conceito de tensão; tensão normal e tensão de cisalhamento. Estado de tensão em um ponto. Esforços solicitantes; relação entre tensões e esforços solicitantes. A Resistência dos Materiais no contexto da Mecânica dos Sólidos Deformáveis. Hipóteses da Resistência dos Materiais. 2. TRAÇÃO E COMPRESSÃO SIMPLES Tensões; concentração de tensões; Princípio de Saint Venant. Deslocamento, deformação linear e deformação angular. Diagramas tensão-deformação. Lei de Hooke. Módulo de elasticidade. Coeficiente de Poisson. Deformação volumétrica. Tensões limite. Introdução à segurança estrutural. Problemas de dimensionamento e de verificação. Tensões em tubos de parede fina. Deformação da barra isolada. Deslocamentos em estruturas isostáticas. Resolução de estruturas hiperestáticas pelo método dos esforços. 3. CORTE PURO Tensões. Dimensionamento de ligações simples. 4. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DAS FIGURAS PLANAS Momento estático e centro de gravidade. Momento de inércia. Momento centrífugo. Momento polar de inércia. Translação e rotação de eixos. Eixos e momentos centrais de inércia. 5. FLEXÃO SIMPLES NORMAL Tensões normais. Ligações longitudinais na flexão. Tensões de cisalhamento: reciprocidade das tensões de cisalhamento; seções maciças; seções delgadas abertas; centro de cisalhamento; seções delgadas unicelulares. 6. DEFORMAÇÃO NA FLEXÃO Linha elástica. Equação diferencial da linha elástica. Deslocamento longitudinal na flexão. Deslocamento transversal por força cortante. Deslocamentos em sistemas de barras. Vigas simples hiperestáticas. Vigas contínuas. Sistemas de barras hiperestáticos.
 
1. INTRODUCTION The concept of stress; normal stress and shear stress. General state of stress. Axial force, shear force, bending moment and torque; relations between stresses and axial force, shear force, bending moment and torque. Mechanics of Materials within the context of Solid Mechanics. Hypotheses of Mechanics of Materials. 2. TENSION AND COMPRESSION Stresses; stress concentrations; Saint-Venant’s principle. Displacement, normal strain and shear strain. Stress-strain diagrams. Hooke’s law. Modulus of elasticity. Poisson’s ratio. Volumetric strain. Ultimate stresses. Introduction to the safety of structures. Dimensioning and verification problems. Stresses in thin-walled tubes. Deformation of the isolated bar. Displacements of statically determinate structures. Solution of statically indeterminate structures by the force method. 3. SIMPLE SHEAR Stresses. Dimensioning of simple joints. 4. GEOMETRICAL PROPERTIES OF PLANE AREAS Static moment and centroid. Moment of inertia. Product of inertia. Polar moment of inertia. Translation and rotation of axes. Principal axes and principal moments of inertia. 5. BENDING Normal stresses. Shearing forces in bending. Shear stresses: reciprocity of shear stresses; solid sections; thin-walled open sections; shear center; symmetrical box sections. 6. DEFLECTION OF BEAMS Deflection curve. Differential equation of the deflection curve. Longitudinal displacement in bending. Shear deflection in beams. Displacements of polygonal beams. Statically indeterminate one-span beams. Continuous beams. Statically indeterminate polygonal beams.
 
 
Avaliação
     
Método
Estratégias de ensino e aprendizagem utilizadas: aulas expositivas teóricas; aulas de exercícios; utilização de filmes e programas de computador de análise estrutural nas aulas; resolução de exercícios em sala de aula pelos alunos; aulas de laboratório; site para estudo à distância com listas de exercícios propostos e questões de provas antigas; 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. 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 = 0,3 P1 + 0,3 P2 + 0,4 P3 >= 5,0, sendo P1, P2 e P3 as notas de três provas escritas.
Norma de Recuperação
Não há recuperação.
 
Bibliografia
     
• Diogo, L.A.C. Resistência dos Materiais. Apostila do PEF, 2000
• Feodosiev, V.I. Resistência dos Materiais. Editora MIR, Moscou, 2a edição
• Hibbeler, R.C. Resistência dos Materiais. Pearson, 7a edição, 2010
• Gere, J. M. Mecânica dos Materiais. Cengage Learning, 5ª edição, 2003
• Site da disciplina: http://www.lmc.ep.usp.br/people/hlinde/pef-2201/HOME.htm
 

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