Mecânica Aplicada

– Capacidade de realização de pesquisas, de leitura e de interpretação a análise de conteúdo.
– Capacidade de síntese e de redação de texto
– Conhecimentos informáticos na ótica do utilizador, de redação digital de documentos e da criação de relatórios de trabalho e de apresentação e divulgação.
– Capacidade e motivação para pesquisa, utilização e aplicação de softwares específicos para o cálculo de estruturas.
– Sentido de cooperação, interajuda, colaboração e espírito de partilha de conhecimentos, com interesse prático para a realização de atividades, individualmente e em grupos de trabalho.
– Motivação, interesse para aquisição de conceitos elementares de física e matemática, tais como: Grandezas e Sistemas de unidades, Noção de vetores e suas características, Noções de força e de princípios de equilíbrio, Bases de trigonometria, a aplicação de conceitos ao estudo de estruturas.

As aulas serão lecionadas em Português, tendo como objeto de trabalho e de aprendizagem dos conteúdos programáticos apresentados. Prevê-se que as aulas de Mecânica Aplicada tenham, sempre que possível, diferentes momentos na metodologia de transmissão de conhecimentos:
1) acompanhamento da aprendizagem conseguida pelos alunos, esclarecimento de dúvidas e apoio na orientação prática do trabalho e/ou da resolução de exercícios/problemas,
2) discussão e apresentação de trabalhos da pesquisa semanal feita individualmente ou por grupos de trabalho sobre os conteúdos programáticos da UC.
3) apresentação expositiva de conteúdos pelo docente, com eventual resolução pratica de exercícios de exemplo, seguida de discussão entre docente, alunos e grupos de alunos sobre temas e exercícios apresentados.

Utilizar-se-á uma apresentação expositiva durante a explicação dos assuntos teóricos para apoio à aprendizagem com a resolução pratica de exercícios. Os alunos serão incitados a realizar um trabalho prático de interpretação técnico-científica e sobre conteúdos e de abordagem de interpretação prática através de pesquisas individuais e em grupo. Sem obrigatoriedade, da pesquisa deverá resultar informação em relatório/portfólio disponibilizado para todos os alunos através de partilha de documentos no fórum da plataforma Inforestudante, ou mesmo em páginas dos alunos.
Será feito o acompanhamento da aprendizagem pelos alunos, através do esclarecimento de dúvidas, de apoio à resolução de exercícios e de orientação do trabalho prático, devendo haver lugar a redação de trabalhos de estudo pessoal. A apresentação destes documentos, será feita a cada semana, e por apresentação em grupos de conversação e no fórum da plataforma Inforestudante.

Desde que seja viável, considera-se a possibilidade de em horário de aulas, ser feita alguma visita a obras ou a estruturas, seja no próprio campus do Instituto ou fora dele. A ocorrer, os alunos serão desafiados a apresentar imagens e descrição das situações verificadas. Não sendo viável, os alunos serão incitados a fazerem, por si próprios, por motivação pessoal, o registo de exemplos de obras ou estruturas de interesse no âmbito do conteúdo da disciplina, sendo convidados a apresentar trabalho com descrição e imagens do observado.

Estes processos visam a responsabilização individual do aluno, e simultaneamente, fomentam o espírito de partilha de conhecimentos entre, para e com com os restantes colegas. O aluno é avaliado individualmente pelos conhecimentos adquiridos, pelo seu potencial de interpretação dos objetivos pretendidos para a resolução e compreensão de exercícios de engenharia estrutural, bem como pela sua capacidade de organização de ideias e consequente exposição de conhecimentos.
Paralelamente, será avaliado pela colaboração para com os seus colegas, quer pelo trabalho desenvolvido em grupo quer pela sua motivação para colaborar na aprendizagem dos seus colegas.
Após as semanas letivas, cada aluno realizará uma prova escrita com questões sobre os conteúdos programáticos, com espaço para apresentação de propostas de exercícios que demonstrem a sua capacidade de identificação de problemas e sua respetiva resolução. Haverá uma parte de problemas fundamentais para a qual será exigido uma cotação mínima.

Objetivos:
1. Conhecer os mecanismos de transferência de ações/cargas em estruturas – tração, compressão, flexão e corte.
2. Aplicar as equações de equilíbrio estático para determinar a distribuição de esforços internos em estruturas reticuladas através do traçado de diagramas de momento fletor, esforço transverso e esforço axial.
3. Avaliar as propriedades geométricas de secções e da distribuição de elementos estruturais em edifícios.
4. Calcular e analisar estruturas e avaliar o comportamento mecânico de estruturas simples sujeitas a carregamentos.

Competências Genéricas:
– Incremento de competências nas áreas da comunicação e de transferência de conhecimento e saber;
– Aplicação e demonstração de capacidades adquiridas por métodos de estudo e de trabalho pessoal em tarefas de caracter individual e em grupo;
– Motivação para utilização de métodos de autoaprendizagem e de desenvolvimento de competências acompanhadas pelos métodos de ensino previstos;
– Aplicação de conhecimentos e compreensão física de fenómenos por interligação técnica, cientifica e pedagógica;
– Desenvolvimento de competência para a realização de julgamento e de tomada de decisão.

Competências Específicas:
– Adquirir conhecimentos e capacidade de compreensão do comportamento mecânico de estruturas de edifícios e de elementos estruturais influenciado pela geometria da sua secção
– Fomento das capacidade de observação de situações práticas visando a necessidade de intervenção;
– Incentivo ao desenvolvimento de metodologias de análise e de cálculo como resposta a ações e efeitos em estruturas;
– Princípios fundamentais para a tomada de decisão e capacidade de intervenção e de formação de propostas de melhoria do comportamento estrutural, por ações de reabilitação, reforço ou de conceção de base.

Esta disciplina fornece as bases da Mecânica Newtoniana para que os alunos compreendam os fundamentos da análise e dimensionamento estrutural e contribui para o seu sucesso em Unidades Curriculares do plano curricular e assim, na aquisição de bases essenciais e capacidade de decisão como futuros engenheiros civis. Assim, com base no exposto, a Unidade Curricular abrange o estudo sobre:
– Estática e os Princípios fundamentais do calculo de estruturas, tais como: a) cálculo vetorial, b) conceitos de força, momento, binário e resultante, c) equilíbrio estático de sistemas de corpos, d) análise da estatia de um corpo rígido, tipos de apoios, de elementos e de ligações, e) ações e seus efeitos como reações, esforços, deformações, deslocamentos e interpretação prática dos conceitos, f) aplicações de cálculo de reações, de esforços e a relação por entre ações, esforços e deslocamentos e representação gráfica por diagramas de esforços.
– Geometria de massas, tais como: a) geometria, dimensões, áreas e volumes e sistemas de eixos, b) relação de áreas e de centros de massa; c) momento estático, momentos de inércia e produto de inércia, d) momentos e direções principais de inércia, e) interpretação prática para a visualização e compreensão de geometria de massas.

PARTE 1 – Introdução e conceitos fundamentais
1. Exemplos históricos e marcantes sobre evolução e comportamento estrutural
2. Bases de física e de matemática para o estudo de secções, elementos estruturais e estruturas
3. Noções fundamentais para o cálculo e dimensionamento (estudo de seções e princípios do comportamento mecânico)
4. O caminho das cargas – relação dos conceitos de ações, esforços e reações
PARTE 2 – Mecânica Aplicada para o cálculo estrutural
5. Aprendizagem científica e pedagógica para aquisição de conhecimento
6. Registos técnicos e pedagógicos de casos de interpretação e aplicação prática
7. Aprendizagem didática e pedagógica de conhecimentos
8. Ferramentas de apoio para calculo e avaliação de estruturas
PARTE 3 – Aplicação de calculo prático de elementos estruturais e de estruturas
9. Análise de apoio e calculo de reações
10. Estudo sobre o calculo de treliças
11. Estudo e análise de elementos de estruturas isostáticas planas (estruturas porticadas)
12. Considerações sobre necessidades para o calculo de estruturas hiperestáticas
13. Geometria de Massas: Aplicações em seções de elementos estruturais e distribuição destes na definição estrutural de edifícios
14. Apresentação problemas e de propostas de exemplos de aplicações de cálculo
15. Revisões e conclusão, propostas e sugestões, informação e divulgação
O programa pretende abordar o estudo das componentes de Estática e dos Princípios fundamentais do calculo de estruturas, bem como de Geometria de massas e o seu significado no comportamento de estruturas.

A unidade curricular é definida por três módulos conforme apresentado no Programa, e por um processo de avaliação diversificado no sentido de dar a  possibilidade a todos os alunos de fazer opções, sendo avaliados individualmente e por trabalho desenvolvido em grupo, permitindo que cada aluno seja avaliado pelos
conhecimentos adquiridos e atitude demonstrada (desempenho, participação, motivação, potencial de interpretação dos assuntos associados ao conteúdo, capacidade de organização, exposição de conhecimentos, bem como pela colaboração e cooperação para e com os seus colegas).
Assim, a avaliação é definida por diferentes componentes avaliadas de acordo com a expressão de classificação de acordo com as siglas, a que correspondem as definições que se seguem:
MECA 100% = [100% PEF] ;
MECA 100% = [40% PEF + 60% TIG x PPA]
                          em que TIG = (40% TEIG (escrito) + 10% TAIG  (apresentação) e
                                         PPA = % obtida por participação e assiduidade no período letivo
MECA 100% = [60% TEIG (artigos submetidos) + 40% TAIG  (apresentação oral)] x  PPA (participação e assiduidade))

- PEF: Prova Escrita Final, de caracter obrigatório e de demostração individual de conhecimentos

• Esta prova, de realização obrigatória e individual enquanto prova de exame no final do semestre nas épocas definidas para a sua realização, composta por três partes sobre os conteúdos: questões fundamentais (30% da cotação) e problemas aplicados (40% da cotação) e questões propostas (30% da cotação) nas quais se pretende valorizar o trabalho desenvolvido em tempo letivo de aulas por estudo e pesquisa realizado, individual e/ou em grupo. Como elemento comprovativo na avaliação da prova (PEF), consideram-se i) as folhas manuscritas com a resposta por resolução das questões apresentadas no exame, ii) o enunciado dos exames com respostas que nele sejam solicitadas, iii) uma folha impressa em papel com redação de tópicos sobre atividades desenvolvidas durante o semestre referindo a sua participação, aprendizagem, e apresentações realizadas e, iv) uma folha com apontamentos manuscritos sobre conteúdos que o aluno entenda nela redigir enquanto material de apoio para a realização da prova escrita final.

- TIG: Trabalhos individuais e/ou em grupo, realizados no período letivo como incentivo, inovação, cooperação e partilha de conhecimentos, subdivididos por duas componentes: 1) TEIG: Trabalhos de Estudo e Descrição da Investigação, individual e/ou em grupo (capacidade de colaboração, pesquisa, aprendizagem e empenho); 2) TAIG: Trabalhos de Apresentação, individual e/ou em grupo (demonstração de conhecimentos, motivação, capacidade de produção e de partilha).

• TEIG: Trabalhos de Estudo e Descrição da Investigação, individual e/ou em grupo: realização de trabalho descritivo em documento online partilhado entre colegas, com apresentação da descrição e compilação sobre temas resultantes da investigação e pela realização de ARTIGOS conforme definido pelo docente na sua 1a aula com os alunos. O(s) ARTIGO(s) deverão abordar conteúdo de carácter técnico, cientifico e/ou pedagógico, resultante da pesquisa especifica de um tema específico ou acordado com o docente. Para esta componente, considera-se a participação na descrição de conteúdos, de redação cuidada, organizada e devidamente formatada, induzindo previamente a discussão (introdução), o debate (conteúdo) e a partilha de conhecimentos (discussão e resultados) sobre os temas, ou se for o caso, com os procedimento de apresentação, resolução de problemas e discussão de resultados. Estes trabalhos podem integrar conteúdos estudados e/ou apresentados em mini relatórios, ou apresentados nos trabalhos TIA.
• TAIG: Trabalhos de Apresentação, individual e/ou em grupo: realização de, pelo menos 2 APRESENTAÇÕES (em Powerpoint), com descrição de tarefas e atividades desenvolvidas de pesquisa e de demonstração de conhecimentos que contribuam para uma aprendizagem mais didática. Desta forma, equaciona-se que os alunos, individualmente ou em grupos, respondam a desafios lançados pelo(s) docente(s), ou apresentem os seus próprios desafios, tais como: a) conceção de modelos, maquetes ou estruturas com recurso a materiais diversos ; b) pesquisas sobre temas que apresentem interesse na área da mecânica aplicada e mecânica estrutural; c) apresentação descritiva sobre problemas associado aos conteúdos e sua respetiva resolução; d) apresentações em formato ppt ou pptx. sobre conteúdos descritos em trabalhos tipo TEIG; e) outros a serem apresentados pelo docente aos alunos, ou pelos alunos ao docente, ou entre alunos. Como elementos comprovativos de avaliação destes trabalhos, consideram-se documentos realizados e entregues em formato PowerPoint. Os trabalhos de Apresentação deverão conter narração do conteúdo, e dessa forma, ter um tempo mínimo de apresentação de 5min, e pelo menos 5 slides de conteúdo.

- PPA: Presença e participação por assiduidade às aulas: percentagem de valorização para avaliação da participação pessoal e respetiva assiduidade às aulas com a realização de tarefas associadas aos trabalhos TEIG e TAIG. Esta percentagem afeta proporcionalmente as classificações obtidas na realização dos trabalhos TEIG e TAIG.

O esclarecimento sobre os procedimentos de condução e realização dos trabalhos será feito pelo docente durante as aulas, no momento definido para esse efeito. 

Os alunos que se submetam a avaliação de conhecimentos fora das épocas previstas podem ser avaliados por um exame escrito, e/ou por uma prova oral, e/ou por apresentação e defesa de trabalhos a redigir, e, sendo favorável, serão contabilizadas as classificações de(das) componente(s) que integram a avaliação frequente que o aluno tiver realizado. A aprovação requer a obtenção de 9,5 valores na nota final.

NAO