Dimensionamento de Estruturas Metálicas e Mistas

Conhecimentos de Base Recomendados

Os alunos devem possuir uma formação sólida em mecânica e resistência dos materiais e análise de estruturas. Os alunos devem já conhecer as formulações básicas para o cálculo e dimensionamento de elementos estruturais em aço e de ligações segundo a regulamentação europeia, nomeadamente o Eurocódigo 3, partes 1.1 e 1.8.

Métodos de Ensino

As aulas decorrem em regime teórico-prático. Nas aulas são apresentados os conceitos teóricos e as formulações regulamentares para o projeto de estruturas em aço e mistas aço-betão. Em simultâneo são resolvidos exemplos de aplicação. Os alunos têm uma participação ativa em todo o processo formativo pois têm de desenvolver integralmente trabalhos de projeto; estes trabalhos são desenvolvidos, parte durante as aulas e parte fora das aulas.

A avaliação dos alunos é feita com base na avaliação dos projetos desenvolvidos ao longo do semestre e que incluem uma apresentação oral e defesa finais.

Resultados de Aprendizagem

Transmitir os conhecimentos necessários para a conceção, análise e dimensionamento de estruturas em aço, mistas aço-betão, ou constituídas pela associação de aço com outros materiais: madeira, polímeros, vidro e alvenaria, segundo a regulamentação europeia de projeto de estruturas. Nesta disciplina é dada especial importância à fase de execução pois só o conhecimento profundo dos processos de fabricação, transporte e montagem, permite ao projetista conceber estruturas mais eficientes e consequentemente mais económicas. É também objetivo desta disciplina encorajar os alunos a usar ferramentas de cálculo automático.

Pretende-se o desenvolvimento de competências instrumentais (comunicação oral e escrita e capacidade para resolver problemas), pessoais (raciocínio crítico) e sistémicas (aplicar na prática os conhecimentos teóricos e desenvolvimento de autocrítica e auto-avaliação), essenciais para a conceção, análise e dimensionamento de estruturas.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Conceitos gerais de projeto de estruturas metálicas e mistas e regulamentação

2. Bases de dimensionamento

3. Conceção e modelação estrutural: pavilhões e estruturas industriais; edifícios habitacionais, de comércio e serviços; parques de estacionamento

4. Análise global de estruturas metálicas: análise global elástica e análise global plástica; análise de primeira ordem e análise de segunda ordem; estabilidade da estrutura; imperfeições; comportamento das ligações; classificação das secções

5. Análise e dimensionamento de elementos em aço de secção esbelta e elementos não uniformes

6. Complementos de dimensionamento de ligações, incluindo soldadura e processos de soldadura

7. Corrosão, técnicas de proteção e de reabilitação

8. Estruturas mistas aço-betão: análise e modelação; ligação ao corte; vigas; lajes; pilares e ligações

9. Execução e controlo de qualidade em estruturas metálicas e mistas aço-betão

10. Segurança contra incêndios em edifícios metálicos

Métodos de Avaliação

Avaliação
Projecto: 100.0%

Bibliografia

[1] Simões, R., Manual de Dimensionamento de Estruturas Metálicas, 3ª edição, CMM, 2014.

[2] Silva, L. S., Simões, R., Gervásio, H., Design of steel structures, 2nd edition, Ernst Sohn & Wiley, 2016.

[3] Calado, L., Santos J., Estruturas Mistas de Aço e Betão, IST Press, 2009.

[4] Johnson, R. P., Composite structures of steel and concrete: Vol 1: Beams, columns, frames and applications in buildings, 4th edition, Blackwell, 2019.

[5] CEN (2005). EN 1993-1-1- Eurocode 3: Design of Steel Structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings.

[6] CEN (2005). EN 1993-1-8- Eurocode 3: Design of Steel Structures, Part 1.8: Design of joints.

[7] CEN (2005). EN 1994-1-1- Eurocode 4: Design of Composite Steel and Concrete Structures, Part 1-1: General rules and rules for buildings.

[8] Vila Real, P., Manual de Dimensionamento ao Fogo de Estruturas Metálicas, 2ª edição, CMM, 2021.