Estruturas Mecânicas

São recomendados conhecimentos de base ao nível da Mecânica Aplicada e de Resistência dos Materiais.

A unidade curricular adota metodologias centradas no estudante, combinando exposição teórica, prática laboratorial e desenvolvimento de competências transversais:

1. Abordagem Expositiva e Interativa

As aulas teóricas e teórico-práticas recorrem a exposição estruturada dos conteúdos, complementada por exemplos de aplicação.

A participação ativa dos estudantes é promovida através da resolução orientada de problemas e discussão em contexto de sala de aula.

2. Componente Experimental

As aulas laboratoriais permitem a aplicação prática dos conceitos, com execução de trabalhos experimentais envolvendo elementos estruturais reais.

Os estudantes participam na montagem, execução e análise dos ensaios, desenvolvendo competências de observação e interpretação de resultados. 

3. Trabalho em Equipa e Cooperação

Os trabalhos práticos são realizados em grupo, estimulando a partilha de informação, a divisão de tarefas e a construção conjunta de soluções técnicas.

4. Comunicação Oral e Escrita

Os estudantes apresentam e discutem os seus trabalhos oralmente, desenvolvendo competências de comunicação técnica e argumentação.

Os resultados experimentais e analíticos são sistematizados em relatórios técnicos, com análise crítica.

5. Autonomia, Responsabilidade e Tomada de Decisão

Os estudantes gerem atividades e recursos assumindo responsabilidade pelos resultados. É estimulada a capacidade de resolver problemas complexos com base em fundamentos científicos e tecnológicos, aplicando pensamento crítico e tomada de decisão fundamentada.

A unidade curricular de Estruturas Mecânicas é composta por três componentes: teórica, teórico/prática e laboratorial, que se interligam. Com a conclusão esta unidade curricular os estudantes deverão ser capazes de:

1. Aplicar conceitos fundamentais de esforços e tensões no dimensionamento e verificação de elementos estruturais sujeitos a esforços combinados;

2. Calcular os estados de tensão e deformação, incluindo tensões principais e de corte máximo, aplicando critérios de dimensionamento, nomeadamente o critério de Tresca e de von Mises;

3. Compreender os princípios da análise experimental de tensões com recurso a extensómetros e rosetas extensométricas e interpretar resultados experimentais obtidos em elementos estruturais;

4. Utilizar métodos energéticos para calcular deslocamentos e analisar estruturas sob cargas estáticas e de impacto, bem como avaliar a estabilidade e prever encurvadura;

5. Trabalhar eficazmente em equipa, elaborar relatórios claros e rigorosos e comunicar resultados de forma clara, tanto por escrito como oralmente, demonstrando competências interpessoais e de colaboração.

1. Conceitos Fundamentais em Elementos Estruturais

Sistemas de unidades; Conceito de esforço e de tensão. Tipos de esforços e de tensões. Formas dos elementos estruturais. Hipóteses e etapas básicas na análise de uma estrutura. Princípios de dimensionamento. Normalização aplicável a estruturas mecânicas e a sua importância. Esforços combinados. Análise de elementos estruturais submetidos a esforços combinados.

2. Análise de tensão e deformação

Estado Plano de Tensão. Tensões Principais e Tensão de Corte Máxima. Lei de Hooke generalizada. Estado plano de deformação. Aplicações do estado plano de tensão: Tensões em Reservatórios Sob Pressão. Estudo de estruturas mecânicas submetidas a esforços combinados. Dimensionamento de estruturas segundo os critérios de Tresca e von-Mises. Análise experimental de tensões: Conceitos básicos e princípio de funcionamento. Tipos de extensómetros. Roseta Extensométrica. Especificações e selecção de extensómetros. Técnicas de colagem e montagem de extensómetros. Exemplos de aplicação.

3. Métodos Energéticos

Equação geral da energia potencial de deformação. Teorema de Castigliano. Estudo de estruturas sujeitas a cargas de impacto.

4. Encurvadura

Estabilidade de Estruturas. Fórmula de Euler para colunas articuladas. Generalização da fórmula de Euler. Cargas Excêntricas. Exemplos de aplicação.

NAO