Universidade Nova de Lisboa

Universidade Nova de Lisboa

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Estática

Código

9369

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Engenharia Civil

Créditos

6.0

Professor responsável

Carlos Manuel Chastre Rodrigues, João Carlos Gomes Rocha de Almeida

Horas semanais

5

Total de horas

70

Língua de ensino

Português

Objectivos

A Estática constitui a 1ª etapa na formação específica do eng. civil, com a introdução dos conceitos fundamentais que permitem o equilíbrio e o cálculo de esforços em estruturas isostáticas e que está na base do dimensionamento de estruturas.

Esta unidade curricular tem por objectivo desenvolver a capacidade para analisar problemas da mecânica dos sistemas de pontos materiais e dos corpos rígidos em repouso (estática) e resolver, aplicando conceitos teóricos e metodologias práticas, problemas correntes de Eng. Civil.

No final desta unidade os alunos deverão ser capazes de:

1. Fazer o equilíbrio em 2D e 3D;

2. Desenhar diagramas de corpo livre de uma estrutura;

3. Identificar tipos de carregamentos e de apoios e determinar a estatia e as reacções de uma estrutura isostática;

4. Relacionar a carga, o esforço transverso e o momento flector;

5. Determinar os diagramas de esforços de estruturas isostáticas e de treliças;

6. Calcular centros de gravidade e momentos estáticos e de inércia de secções.

Pré-requisitos

Para ter um bom êxito na aprendizagem os alunos devem ter conhecimentos de geometria analítica, álgebra linear e análise matemática.

Conteúdo

  • Apresentação da disciplina
    1. Objectivos e programa da disciplina
    2. Organização da disciplina. Métodos de avaliação
    3. Acesso e utilização da informação disponível na página da cadeira
  • Introdução a Estática
    1. Princípios e conceitos fundamentais.
    2. Acções nas estruturas.
    3. Sistema de unidades.
    4. Grandezas
  • Sistemas de vectores
    1. Sistemas de vectores deslizantes. Operações vectoriais. Elementos de decomposição de um vector. Componentes cartesianas de um vector.
    2. Momento de um vector em relação a um ponto e a um eixo. Momento de um binário. Binários equivalentes.
    3. Elementos de redução de um sistema de vectores. Lei de propagação de momentos resultantes. Teorema de Varignon. Eixo central de um sistema de vectores.
    4. Casos particulares de sistemas equivalentes a vector único.
  • Estática da partícula.
    1. Equilíbrio da partícula no plano e no espaço.
  • Estática do corpo rígido.
    1. Tipos de apoios. Reacções em apoios. Estatia de um corpo rígido. Ligações mal distribuídas.
    2. Equilíbrio de um corpo rígido no plano e no espaço. Diagramas de corpo livre.
  • Sistemas de corpos rígidos
    1. Ligações internas. Forças interiores. Terceira lei de Newton.
    2. Equilíbrio de sistemas de corpos rígidos.
      1. Métodos de análise.
    3. Estruturas articuladas isostáticas.
      1. Método dos nós e método das secções.
  • Esforços internos em estruturas isostáticas planas
    1. Tipos de carregamentos e apoios.
    2. Esforços internos. Diagramas de esforços em estruturas isostáticas.
    3. Relações entre carga, esforço transverso e momento flector
    4. Estatia de uma estrutura.
  • Geometria de massas
    1. Centro de gravidade e centroides. Momentos estáticos.Secções e corpos compostos. Cargas distribuídas numa linha. Pressão hidrostática
    2. Momentos de inércia de superfícies. Momento de inércia em relação a um eixo.Momento de inércia polar. Produto de inércia. Translação e rotação dos eixos. Superfícies compostos.

Bibliografia

  1. Apontamentos das Aulas teóricas (disponíveis na página no moodle)
  2. Ferdinand P. BEER and E. R. JOHNSTON Mecânica Vetorial para Engenheiros, Estática,. 7ª Ed. Ed. Mc Graw-Hill de Portugal, Rio de Janiero, 2006.
  3. Ferdinand P. BEER and E. R. JOHNSTON Mecânica Vectorial para Engenheiros, Estática,. 6ª Ed Mc Graw-Hill de Portugal, Lisboa, 1998.
  4. João H. Negrão: Estática Aplicada para Engenharia Civil e Arquitectura, Departamento de Engenharia Civil Universidade de Coimbra, 2006
  5. Artur PORTELA and Arlindo SILVA Mecânica dos Materiais. Editora Plátano, 1996.
  6. J. L MERIAM Estática, Livros Técnicos e Científicos Editora S. A., Rio de Janeiro, S. Paulo, 1985.

Método de ensino

Todos os temas da disciplina são abordados nas aulas teóricas e nas aulas práticas.

A exposição e explicação dos vários conceitos, princípios e métodos é efectuada nas aulas teóricas e exemplificada com a resolução de alguns problemas ilustrativos.

Nas aulas práticas promove-se a discussão dos problemas propostos e os alunos são incentivados a resolver individualmente os problemas mais significativos da lista dos exercícios propostos.

Fora das aulas práticas os alunos são incentivados a resolver individualmente de modo interactivo um conjunto de problemas propostos.

Método de avaliação

Avaliação de Conhecimentos (2014-2015)

A avaliação de conhecimentos na disciplina de Estática é continua. Sendo realizada ao longo do período de aulas do semestre letivo é composta pela Avaliação Teórico-Prática (ATP), pela Avaliação Laboratorial (AL) e pela Avaliação Sumativa (AS).

A avaliação Teórico-Prática (ATP) é constituída por 2 testes (T1 e T2), classificados de 0 a 20 valores, devendo a nota da componente ATP ser igual ou superior a 9.5 valores. As datas dos testes estão indicadas no CLIP e existe inscrição obrigatória nos mesmos.

A avaliação Laboratorial (AL) é constituida por um conjunto de laboratórios, devendo a nota da componente AL ser igual ou superior a 9.5 valores.

A avaliação Sumativa (AS) é constituida por um conjunto de peças de avaliação realizadas em contexto de sala de aulas teóricas ou práticas (e.g. chamadas ao quadro para resolução problema, resolução de problemas nas salas de aulas teórica e prática).

A disciplina de Estática tem FREQUÊNCIA e as condições a satisfazer pelo estudante são:

i) ter pelo menos 80% de presenças nas aulas teóricas; 

ii) ter pelo menos 2/3 de presenças nas aulas práticas (9 aulas)

A frequência não é válida, quando superior a um ano letivo.

Considerando T1 e T2 as notas da componente ATP, AL e AS, a nota final (NF) da avaliação continua será dada por: 

NF=[0.35*T1+0.45*T2+0.20*(AL+AS)] >= 9.5 val.

O Exame de Recurso (ER) de Estática, a decorrer na Época de Exames de Recurso constitui oportunidade de avaliação supletiva à componente teórico-prática da avaliação contínua, para os estudantes que não tenham obtido aprovação nesta, que tenham optado por obter frequência e submeter-se a exame ou que pretendam melhorar a classificação obtida por avaliação contínua naquela componente. A nota final (NF) será dada por: 

NF=[0.8*ER+0.20*(Al+AS] >= 9.5 val.

Para melhorias de nota ver regulamento de avaliação de conhecimentos da FCT. (http://www.fct.unl.pt/sites/default/files/Reg_Aval.pdf).

Os alunos que obtenham classificação final (NF) superior ou igual a 17 valores devem realizar prova oral para confirmação da nota. Neste caso, a classificação do aluno será a classificação da prova oral. Caso optem por não realizar a prova oral, ser-lhes-á atribuída a classificação de 17 valores.

 
MUITO IMPORTANTE: 

Nos testes ou em qualquer outro tipo de avaliação realizado na disciplina de Estática não podem ser utilizadas calculadoras programáveis.

A classificação obtida em anos anteriores não é válida para cada uma das diferentes componentes de avaliação - avaliação sumativa (AS), avaliação laboratorial (AL) e avaliação teórico-prática (ATP).

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