Análise Matricial de Estruturas

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Davi Valente Santos
Código:
18256
Ano:
1
Semestre:
S1
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
PL(15H)/T(45H)
Área Científica:
Mecânica e Estruturas
Objectivos de Aprendizagem:
Os objectivos pedagógicos da unidade curricular encontram-se definidos em termos de competências a adquirir pelos estudantes, hierarquizadas em três níveis, por ordem decrescente de profundidade e volume relativo do trabalho semestral.
1. Domínio (Proficiência) de
a) Análise linear elástica de estruturas reticuladas hiperestáticas pelo método dos deslocamentos;
b) Análise linear elástica de estruturas reticuladas hiperestáticas pelo método de Cross.
2. Compreensão de
a) Organigrama de programas de cálculo automático de estruturas;
b) Método dos elementos finitos do tipo barra.
3. Reconhecimento de
a) Análise não linear de estruturas reticuladas;
b) Estruturas superficiais de paredes e cascas.
Conteúdos programáticos:
AULAS TEÓRICAS
1. Introdução. Elementos tipo viga. Catálogo de soluções base. Integração numérica.
2. Modelação de estruturas reticuladas. Grau de indeterminação cinemática.
3. Análise de estruturas pelo Método dos Deslocamentos. Formulação Direta e Matricial. Sistema base e escolha das incógnitas. Estática das configurações base. Transformação de coordenadas.
4. Estruturas articuladas, reticuladas e mistas. Deformabilidade por esforço axial. Comparações entre métodos das forças e dos deslocamentos. Método misto.
5. Programas de cálculo automático. Organigrama. Estrutura de dados. Modulação em sub-rotinas. Construção da matriz de rigidez e do vetor solicitação.
6. Análise de estruturas pelo Método de Cross. Estruturas de nós fixos e de nós móveis. Estruturas simétricas.
7. Introdução ao Método dos Elementos Finitos. Formulação geral. Elemento barra.
8. Análise de 2.a Ordem. Métodos iterativos. Instabilidade de estruturas.

AULAS PRÁTICAS
Resolução de 4 fichas de exercícios.
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
1. Metodologia de ensino:
O conteúdo programático é apresentado em dois tipos de aulas: teóricas e práticas. Os estudantes podem consultar os docentes para esclarecimento individual de dúvidas e visitar os Laboratórios de Estruturas para contacto com trabalhos de investigação.
2. Critério de avaliação:
CEA=0,05×AUL+0,10×TOR+0,10×PO1+0,15×PO2+0,60×TES
CF=CEA se TES>CEX
CF=0,05×AUL+0,10×TOR+0,10×PO1+0,15×PO2+0,60×CEX, se CEX>TES
em que:
CF = Classificação final (0-20). (aprovação se CF>=10 valores)
CEA = Classificação de ensino e aprendizagem (nota de frequência) (0-20)
CEX = Classificação do exame (0-20)
AUL = Classificação de participação nas aulas práticas (0-20)
TOR = Classificação de trabalhos práticos individuais (0-20)
PO1 = Classificação da prova oral 1 (0-20)
PO2 = Classificação da prova oral 2 (0-20)
TES = Classificação do teste escrito (0-20)
Bibliografia principal:
Ghali, A., Neville, A. and Brown, T. G., “Structural Analysis – A Unified Classical and Matrix Approach”, 2009
Hibbeler, R. C. – “Structural Analysis” – 3rd Edition – Prentice Hall – London 1995
Au, T. & Christiano, P. – “Structural Analysis” – Prentice Hall – London 1987
Tavares, A. Segadães – “Análise Matricial de Estruturas” – LNEC – Lisboa 1973
Língua:
Português