Estruturas de Suporte e Fundações I. Retaining Structures and Foundations I. Semestre do plano de estudos 1

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1 Nome UC Estruturas de Suporte e Fundações I CU Name Código UC 705 Curso MEC Semestre do plano de estudos 1 Área científica Engenharia Civil Duração Semestral Horas de trabalho 120 ECTS 4.5 Horas de contacto TP - 45 Observações n.a. Docente responsável pela UC João Manuel Candeias Simão Portugal

2 Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências) Habilitar os discentes a dimensionar, de acordo com as Normas Europeias vigentes, estruturas de suporte rígidas (objetivo 1) e fundações superficiais (objetivo 2). Saber utilizar os resultados de ensaios in-situ para o estabelecimento dos parâmetros de cálculo de estruturas geotécnicas (objetivo 3). Saber efectuar o dimensionamento de estruturas geotécnicas de acordo com a filosofia de segurança preconizada nos Eurocódigos 1 e 7. Learning outcomes of the curricular unit The approval in the course assumes that the student reaches a level of knowledge capable to provide the following technical-scientific abilities: - capability to establish the calculation parameters of geotechnical structures from the results of field tests (objective 3); - capability of retaining structures design in accordance with Eurocode 7 (objective 1); - capability of shallow foundations design in accordance with Eurocode 7 (objective 2); - capability to calculate the total settlement amplitude of shallow foundations (objective 2).

3 Conteúdos programáticos 1. EUROCÓDIGO 7 Eurocódigos Aspectos gerais do projeto geotécnico categorias geotécnicas, condições de projeto, projeto por cálculo (PC), valores característicos PC estados limite EQU, STR, GEO, UPL e HYD; Abordagens de Cálculo 2. TENSÕES E ASSENTAMENTOS Tensões cargas em linha infinita, uniforme e triangular em faixa, uniforme em área circular e rectangular Assentamentos argilas; solos granulares 3. ESTRUTURAS DE SUPORTE RÍGIDAS Pressão activa e passiva solos com e sem coesão Impulsos teorias de Rankine e de Coulomb Ação de forças exteriores cargas pontual, em linha e em faixa. Ação sísmica Verificação da segurança deslizamento e derrubamento Pré-dimensionamento Influência da água- dispositivos de drenagem 4. FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS Capacidade resistente condições drenadas e não drenadas Verificação da segurança resistência do terreno e deslizamento Influência da água Meios estratificados 5. PROSPEÇÃO GEOTÉCNICA Sondagens Syllabus 1. EUROCODE 7 Introduction. Design EQU, STR, GEO, UPL e HYD limits states. Design approaches DA1, DA2 e DA3 2. STRESS ANALYSIS AND SOIL SETTLEMENTS Stress analysis point load, linear load, triangular load, uniform circular load and rectangular load. Superficial settlements in clays. Settlements in granular soils. 3. RETAINING STRUCTURES Retaining structures active and passive earth pressure. Rankine s theory. Coulomb s theory. External loading; seismic action. Analysis and design to the ultimate state limit of sliding and overturning. Design example. Water influence 4. SHALLOW FOUNDATIONS Shallow Foundations: Bearing capacity theories. Design under drained and undrainded conditions. Eurocode 7 formulation. Design examples. Effect of ground water on bearing capacity. Soils multilayers 5. GEOTECHNICAL INVESTIGATION Geotechnical investigation: objectives, boreholes, sampling. Seismic Tests, SPT and CPT. PDL and PDP tests; Field Van Test; Pressuremeter Ménard test; Plate Load Test

4 Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da UC Capítulos 1 e 3 permitem cumprir objetivo 1. Capítulos 1, 2 e 4 permitem cumprir objetivo 2. Capítulo 5 permite cumprir objetivo 3. Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's objectives Chapters 1 and 3 allow students to achieve objective 1. Chapters 1, 2 and 4 allow students to achieve objective 2. Chapter 5 allow students to achieve objective 3.

5 Metodologias de ensino (avaliação incluída): A metodologia de ensino baseia-se em exercícios de aplicação do programa "teórico", com resolução pelos alunos de casos de estudo. AVALIAÇÃO DE CONHECIMENTOS - Exame Final (2 épocas) com duração de 2h30m FÓRMULA DE CÁLCULO DA NOTA FINAL CF = CE = 0,30 X PT + 0,70 X PP Representando: CF Classificação final, CE - Classificação do 1.º ou do 2.º exame (arredondada às unidades) PT Classificação da Parte Teórica do exame (0 a 20 valores) PP Classificação da Parte Prática do exame (0 a 20 valores) Teaching methodologies (including evaluation) The teaching methodology is based on the resolution of real problems concerning the design of retaining structures and shallow foundations, using case studies. ASSESSMENT BY EXAM (1st or 2nd) with 2h30m duration FORMULA FOR FINAL GRADE COMPUTATION FG = EG = 0,30 x TG + 0,70 x PG FG Final Grade, EG - 1st or 2nd Exam Grade, TG Grade of Exam Theory Part (0 to 20), PG Grade of Exam Practice Part (0 to 20).

6 Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos da unidade curricular A unidade curricular versa o estudo das teorias para cálculo de impulsos de terras e sua aplicação ao dimensionamento externo de estruturas de suporte rígidas. Inclui também o estudo dos métodos de dimensionamento de fundações superficiais aos estados limites últimos e de utilização, bem como a definição de parâmetros geotécnicos a partir de resultados de ensaios in-situ, e de acordo com os Eurocódigos 1, 2 e 7. A metodologia de ensino baseia-se em exercícios de aplicação do programa "teórico", com resolução pelos alunos de casos de estudo, no que se refere a: Tensões e assentamentos nos solos - resolução de 6 problemas de dimensionamento (objetivo 2, parcial) Estruturas de suporte rígidas - resolução de 10 problemas de dimensionamento (objetivo 1) Fundações superficiais - resolução de 4 problemas de dimensionamento (objetivo 2, parcial) Relativamente ao objetivo 3 - saber utilizar os resultados de ensaios in-situ para o estabelecimento dos parâmetros de cálculo de estruturas geotécnicas - apresentam-se os ensaios em causa e as correlações com parâmetros geotécnicos.

7 Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes In the course it is taught the classical theories for earth pressure calculations and its application to the geotechnical design of retaining structures. The design methods for shallow foundations to the ultimate and serviceability limit states are also taught and the evaluation of geotechnical parameters from field tests. All the subjects are taught in accordance with Eurocode 7, adjusted to the practice, and in order to prepare the student for the application of this knowledge in the resolution of real problems in the geotechnical area. The teaching methodology is based on the resolution of real problems concerning the design of retaining structures and shallow foundations, using case studies: Stress analysis and soil settlements - resolution of 6 design problems (objective 2, partial) Retaining structures - resolution of 10 design problems (objective 1) Shallow foundations - resolution of 4 design problems (objective 2, partial) To achieve objective 3 - evaluation of geotechnical parameters from field tests - both, field tests and correlations with geotechnical parameters, are presented.

8 Bibliografia principal LIVROS PRESCRIBED BOOKS: BUDHU, M., SOIL MECHANICS AND FOUNDATIONS, JOHN WILEY & SONS, 2nd Edition, SEBENTA COURSE NOTES: PEREIRA, C.S., FUNDAÇÕES ELEMENTOS TEÓRICOS, EDIÇÃO AEIST, 2005 FUNDAÇÕES ENUNCIADOS DOS PROBLEMAS DAS AULAS PRÁTICAS, EDIÇÃO AEIST, 2006 FUNDAÇÕES FORMULÁRIO, EDIÇÃO AEIST, 2006

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