Mecânica das Estruturas

– Capacidade de realização de pesquisas, leitura e interpretação de conceitos
– Capacidade de redação e síntese de texto
– Conhecimentos informáticos na ótica do utilizador, de redação digital de documentos e da criação de relatórios de trabalho.
– Capacidade e motivação para pesquisa, utilização e aplicação de softwares simples para o cálculo de estruturas.
– Conhecimentos adquiridos sobre conceitos de física e de matemática: grandezas, sistemas de unidades, noção de vetores e suas características, relações geométricas e trigonométricas, representação gráfica equações.
– Saber adquirido e consolidado de fundamentos de mecânica: conceitos de forças e momentos, princípios de equilíbrio e de sobreposição de efeitos, calculo de reações, de esforços e da sua representação gráfica para estruturas isostáticas. 
– 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.

As aulas serão lecionadas em Português, tendo como objeto de trabalho e de aprendizagem dos conteúdos programáticos apresentados. Prevê-se que as aulas de  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 pelos 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 e de conteúdos, 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:
– Consolidar conhecimentos sobre os princípios de conceção de estruturas, de ações e combinações de ações e os princípios de verificação de segurança e de fiabilidade estrutural;
– Conhecer as noções de cálculo estrutural, de rigidez e flexibilidade, deslocamentos e deformações;
– Representar diagramas de esforços e deformadas em estruturas com base em análise computacional com recurso a softwares simples para o calculo de estruturas;
– Conhecer os métodos de cálculo estrutural e compreender fisicamente os esforços e deslocamentos;
– Fomentar a compreensão e aplicação de conhecimentos associados à importância do desempenho estrutural relativamente às opções de soluções sustentáveis, do ponto do vista funcional, de comportamento mecânico e dos processos de gestão e execução de estruturas

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:
– Fomentar o espirito critico de relacionamento de soluções sustentáveis eficazmente estruturais;
– Adquirir conhecimentos e capacidade de compreensão do comportamento das estruturas de edifícios;
– 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 sustentável nas fases de conceção e construção estruturas;
– Capacidade de intervenção e de formação de propostas de melhoria do comportamento estrutural e da eficiência mecânica e energética em obras de reabilitação, reforço estrutural ou de conceção de base.

PARTE 1 – MECÂNICA DAS ESTRUTURAS E AVALIAÇÃO ESTRUTURAL
1 INTRODUÇÃO À MECÂNICA DAS ESTRUTURAS – UC, CONTEÚDOS E REVISÕES, Funcionamento da Unidade curricular, processo de aprendizagem, sistema de ensino e de avaliação; Revisão de conteúdos abordados em unidades curriculares e disciplinas anteriores; Exemplo de aplicação de conceitos, problemas e questões e respetiva resolução prática
2 BASES E PRINCÍPIOS PARA O CALCULO E ANALISE ESTRUTURAL, Revisão e prática de exercícios por exemplos de aplicação em problemas de Fundamentos de Mecânica; Apresentação de resolução de problemas; Discussão sobre conteúdos e importância para aplicações práticas em casos de avaliação estrutural
3 ESTUDO DE SECÇÕES E DE ELEMENTOS ESTRUTURAIS, Tipologia de seções e de elementos, caracterização física e propriedades de acordo com a sua geometria; Pesquisa sobre conceitos sobre geometria de massas; Apresentação sobre aplicações dos conceitos de geometria de massas a diferentes sistemas, estruturais ou de gestão urbana
4 APRENDIZAGEM CIENTIFICO-PEDAGÓGICA DE ANÁLISE E CÁLCULO ESTRUTURAL, Aprendizagem por pesquisa e estudo sobre conteúdos de análise mecânica e estática; Apresentação baseada nas pesquisas efetuadas e na aprendizagem conseguida; Discussão sobre conteúdos e importância para aplicações práticas em casos de avaliação estrutural
5 APLICAÇÕES DE CÁLCULO DE ESTRUTURAS, Calculo de estruturas de aplicação prática e demonstração de conhecimentos adquiridos; Apresentação baseada no trabalho prático de calculo manual realizado; Discussão sobre conteúdos e importância para aplicações práticas no dimensionamento de estruturas
6 APLICAÇÕES DA MECÂNICA DAS ESTRUTURAS E AVALIAÇÃO DA RESPOSTA OBTIDA, Pesquisa e aplicação prática de softwares para conceção, calculo automático e avaliação estrutural; Comparativo de resultados de calculo manual simplificado e por calculo automático; Importância da metodologia BIM na avaliação estrutural e na execução e acompanhamento em obra
7 SEGURANÇA, FIABILIDADE E SUSTENTABILIDADE ESTRUTURAL, Pesquisa sobre conceitos e exemplos de visualização
Definição de critérios de estabilidade e segurança estrutural; Discussão sobre conteúdos e importância dos conceitos e sua aplicação

PARTE 2 – DESENVOLVIMENTO E CONCEÇÃO ESTRUTURAL
8 INOVAÇÃO E SUSTENTABILIDADE PARA A CONSTRUÇÃO DE ESTRUTURAS, Apresentação de conhecimento adquirido e realização de pesquisas sobre materiais sustentáveis para a conceção e construção de estruturas; Apresentação de conhecimento adquirido e realização de pesquisas sobre soluções e sistemas estruturais sustentáveis de utilização viável na conceção e construção de estruturas; Discussão sobre conteúdos e importância dos conceitos e sua aplicação
9 APRENDIZAGEM DIDÁTICO-PEDAGÓGICA PARA A CONCEÇÃO ESTRUTURAL, Pesquisa de conteúdos de aprendizagem lúdico-didáticas de conceção de estruturas; Pesquisa e compilação de informação de importância para a definição de modelos didáticos de ensaio visando a sua possível realização até final do período letivo; Apresentação de proposta de trabalho prático de conceção e experimentação – proposta de projeto
10 APLICAÇÃO PRÁTICA E EXPERIMENTAL EM SOLUÇÕES ESTRUTURAIS, Apresentação de projeto de modelo-maquete para ensaio ou para exposição técnica; Execução de modelo-maquete e ensaio de teste ou demonstração de valor para exposição técnica; Concurso de avaliação e debate sobre apresentações de modelos de solução comparável
11 AÇÕES DE DIVULGAÇÃO DE CONHECIMENTO ADQUIRIDO, Pesquisa sobre formas de divulgação de conteúdos; Proposta de temas e de conteúdos a divulgar; Apresentação comprovada de conteúdo divulgado

PARTE 3 – IMPORTÂNCIA DAS ESTRUTURAS PARA A SUSTENTABILIDADE
12 MATERIAIS E TIPOLOGIA DE CONCEPÇÃO E CONSTRUÇÃO DE ESTRUTURAS, Demonstração de conhecimentos sobre materiais tradicionais e inovadores usados em estruturas; Demonstração de conhecimentos sobre tipologia de soluções estruturais tradicionais e inovadores; Demonstração de conhecimentos sobre tipologia de novas soluções estruturais sustentáveis
13 CONCEÇÃO, EXECUÇÃO E GESTÃO DE ESTRUTURAS: PROJETO, CONSTRUÇÃO E VIDA ÚTIL, Pesquisas sobre economia circular associada à construção de estruturas; Importância da metodologia BIM na conceção, execução e gestão de estruturas; Discussão sobre conteúdos e importância dos conceitos e sua aplicação
14 PROPOSTAS E SUGESTÕES PARA A SUSTENTABILIDADE DAS ESTRUTURAS, Contribuição/visão sobre conteúdos desenvolvidos neste trabalho; Propostas/sugestões sobre conteúdos e respetiva descrição para a sustentabilidade das estruturas; Propostas e sugestões sobre exemplos práticos de cálculo ou de casos de estudo para análise descritiva; Outras propostas/sugestões
15 REVISÃO, INFORMAÇÃO, DIVULGAÇÃO, CONCLUSÃO E AVALIAÇÃO, Exemplos de questões, enunciados de problemas, e respetiva resolução/respostas; Descrição resumida de propostas de informação a integrar na UC; Descrição individual sobre conteúdos de divulgação (outra informação não inserida no Inforestudante); Conclusão sobre conteúdos abordados e conhecimentos adquiridos na UC; Avaliação de desempenho na UC para os objetivos inicialmente definidos (autoavaliação sobre aprendizagem, motivação e atitude)

NAO

1. MOTA, M (2017) – Reciclagem e reutilização de materiais recicláveis. Apresentação em seminário QUERCUS, 30/03/2017
2. BENTO, RC (2016) – Análise do desempenho ambiental de estruturas de concreto armado: uso da avaliação do ciclo de vida (ACV) no processo decisório do dimensionamento. Doctoral Thesis USP. São Carlos.
3. SORIANO, Humberto Lima (2016) – Análise De Estruturas – Formulações Clássicas. Editora LF Editorial.
4. RIBAS, DA (2015) – Metodologia de avaliação da sustentabilidade económica de edificios com base  no ciclo de vida. Tese de doutoramento. Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro.
5. National Academies Press (2014) – Sustainable Critical Infrastructure Systems:A Framework for Meeting 21st Century Imperatives. Toward Sustainable Critical Infrastructure Systems. National Academies Press
6. Structural Concrete Textbook on behaviour, design and performance, Second edition. Volume 5: Through-life care and management of concrete structures-assessment, protection, repair and strengthening: fib 2012 Bulletin 62 
7. ANTUNES, NDF (2010) – Edificios Verdes, Práticas Projectuais Orientadas para a Sustentabilidade. Tese de Mestrado em engenharia civil – especialização em construções. Universidade do Porto. 
8. FERREIRA, BLA (2010) – Construção de Edifícios Sustentáveis Contribuição para a definição de um Processo Operativo. Tese de mestrado. FCT da Universidade Nova de Lisboa. 
9. MARTHA, LF. (2010) – Análise de estruturas -conceitos e métodos básicos. Rio de Janeiro. Elsevier. 
10. Structural Concrete Textbook on behaviour, design and performance, Second edition. Volume 3: Design of durable concrete structures: fib 2009 Bulletin 53 
11. LEET, K. M. (2009) – Fundamentos da análise estrutural. 3. ed. São Paulo. McGraw Hill. 
12. BRAGA, B. (2008); Hespanhol, I.; Conejo, J. – Introdução à Engenharia Ambiental. São Paulo: Pearson Education, 318p. 
13. MARQUES, LM. (2008) – O papel da madeira na sustentabilidade da construção. Tese de Mestrado em engenharia civil – especialização em construções. Universidade do Porto. 
14. SORIANO, HL. (2007) – Estática das Estruturas. Método das Forças e Método dos Deslocamentos. Rio de Janeiro. Ciência Moderna.
15. PINHEIRO, MD. (2006) – Ambiente e Construção Sustentável. Instituto do Ambiente. IST. Lisboa.
16. Riley WF, Sturges LD. (1996) – Engineering mechanics: statics. John Wiley & Sons.

Apontamentos e documentos apresentados por docentes e alunos em anos anteriores, disponíveis em Inforestudante, Moodle e na biblioteca.