Construções Metálicas e Mistas. Steel and Mixed Constructions. Semestre do plano de estudos 2

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1 Nome UC Construções Metálicas e Mistas CU Name Código UC 715 Curso MEC Semestre do plano de estudos 2 Área científica Engenharia Civil Duração Semestral Horas de trabalho 124 ECTS 4.5 Horas de contacto T - 22,5; TP - 22,5 Observações n.a. Docente responsável pela UC José António Fontelas dos Santos Viseu

2 Objetivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências) Conceitos gerais de Estabilidade Estrutural (Encurvadura local, Encurvadura de elementos por Flexão, Torsão e Flexão + Torsão). Aplicação dos conceitos anteriores e dos Eurocodigos Estruturais 3 e 4 no dimensionamento de Vigas, Colunas e Colunas Vigas, Metálicas e Mistas. Dimensionamento de ligações Aparafusadas e Soldadas Aplicação das competências adquiridas no dimensionamento e pormenorização de Estruturas Metálicas em projectos Industriais: Estruturas Treliçadas, Alma Cheia, Silos, etc. Utilização dos conceitos anteriores e do Eurocodigo 4 no dimensionamento de Vigas e Lajes Mistas. Learning outcomes of the curricular unit General concepts of Structural Stability (local buckling, buckling of elements by bending, torsion and bending + torsion). Application of previous concepts and the Structural Eurocodes 3 and 4 in sizing Beams, Columns, Beams and Columns, Steel and Composite. Design of Bolted and Welded Connections Implementation of the competences acquired in the design and detailing of steel structures in industrial projects: buildings, silos, tanks, etc. Using the previous concepts and Eurocode 4 in the design of beams and slabs.

3 Conteúdos programáticos I. ESTRUTURAS METÁLICAS 1. Materiais 1.1. Fabrico do aço e produtos siderúrgicos; 1.2. Características dos aços, betões e dos materiais utilizados nas ligações 2. Cálculo de esforços 2.1. Análise Global elástica e plástica 2.2. Influência das ligações 3. Consideração das imperfeições 4. Estabilidade estrutural 4.1. Classificação dos pórticos com ou sem deslocamentos laterais 4.2. Classificação dos pórticos contraventados e não contraventados 5. Estados limites últimos de resistência de secções 6. Encurvadura local: classes de secções 7. Resistência das secções transversais 8. Estados limites últimos de encurvadura lateral de vigas, colunas-vigas e pórticos metálicos 9. Resistência a encurvadura por esforço transverso 10. Ligações em estruturas de aço e pormenores construtivos 11. Exemplos de aplicação II - ESTRUTURAS MISTAS 1. Materiais 2. Estruturas mistas aço-betão verificação de secções 3. Vigas e Lajes contínuas conectores Syllabus I. STEEL STRUCTURES 1. Materials 1.1. Manufacture of steel and steel products; 1.2. Characteristics of steel, concrete and materials used in connections 2. Calculation of efforts 2.1. Global analysis - elastic and plastic 2.2. Influence of connections 3. Imperfections 4. Structural stability 4.1. Frame's classification with or without lateral displacements 4.2. Frame's classification of frames triangulated and not triangulated 5. Limit states of resistance of sections 6. Local buckling: sections's classes 7. Resistance of cross sections 8. Limit states of lateral buckling of beams, columns, beams and steel frames 9. Resistance to bending by + shear 10. Connections in steel structures and construction details 11. Applications II - MIXED STRUCTURES 1. Materials 2. Composite cross sctions and member's. Resistance of cross sections 3. Continuous Beams and Slabs (Elastic and plastic analysis of composite cross sctions - Connectors

4 Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da UC Nos capitulos 1 a 11 respeitantes às Estruturas Metalicas, os alunos adquirem competencias necessárias de modo a proceder ao dimenisonamento de Estruturas Metálicas nomeadamente: Pavilhões, Edificios com esqueleto estrutural metálico, Silos, Tanques, etc. Nos capitulos 1 a 4 respeitantes às Estruturas Mistas os alunos familizarizam-se com os conceitos essenciais de modo a futuramente poderem proceder ao dimensionamento de Elementos Mistos (Colunas, Lajes e Vigas). Demonstration of the syllabus coherence with the curricular unit's objectives In chapters Concerning Steel structures -Students acquire competencies necessary in order to proceed the design of Steel Structures such as: buildings, silos, tanks, etc. In chapters Concerning Mixed Structures - Students acquire the essential concepts so they can have the knowledge needed to design Mixed Elements (columns, beams and slabs).

5 Metodologias de ensino (avaliação incluída): O conteúdo curricular é apresentado aos alunos em aulas teóricas e teórico-práticas em que 50% tem conteúdo teórico-prático. No decorrer do semestre curricular são apresentados diferentes problemas de modo a que os alunos em grupo ou em regime individual possam por em prática os conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas auxiliados pelo docente. A avaliação pode ser realizada de duas formas: - Teste (50%) + Trabalho Prático (50%) ou - Exame O testeexame tem a duração de 2:30horas; O Trabalho Prático é realizado em grupo sobre um conteúdo da matéria e discutido com o docente. Nas épocas de exames são realizados testes globais com a duração de 2:30horas. Teaching methodologies (including evaluation) The contents of the classes are given to pupils in lessons theoretical (50%) and practices (50%). During the semester are presented different problems so that students in groups or alone can put in practice the knowledge acquired in lessons aided by the teacher. The evaluation methods can be done in two ways: - Test (50%) + practical work (50%) or - Exam The test exam has a duration of 2:30 hours; The practical work is done in groups and discussed with the teacher.

6 Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos da unidade curricular A capacidade dos alunos desenvolverem competências no âmbito do projecto de diferentes tipos de estruturas metálicas e mistas em termos de dimensionamento e verificação da segurança constitui o principal objectivo da unidade curricular. Essas competências são adquiridas nas aulas teóricas e teórico-práticas onde os alunos em conjunto com o docente resolvem problemas de índole prática relativos ao dimensionamento e pormenorização de Estruturas Metálicas e Mistas. Estes e outros tipos de problemas são igualmente discutidos e esclarecidos sempre que necessário em sessões complementares que são levadas a cabo no decorrer do semestre. A demonstração da coerência das metodologias de ensino é assegurada pelo rigor e tipo da avaliação de conhecimentos onde o aluno é obrigado a mostrar que assimulou e compreendeu a maioria dos conceitos adquiridos ao longo do semestre. De referir que os alunos têm acesso na Unidade Curricular a vários elementos de estudo, complementares (traduções da responsabilidade do docente de revistas técnicas da especialidade sobre assuntos relacionados com a matéria dada) que constituem peça essencial complementar na aprendizagem do aluno.

7 Demonstration of the coherence between the teaching methodologies and the learning outcomes The ability of students to develop skills within the project different types of steel and composite structures in terms of design and verification the safety is the main objective of the course. These skills are acquired in theoretical and practical lessons where students together and with the teacher solve practical problems concerning the design and detailing of Steel and Composite Structures. These and other problems are also discussed and clarified in additional lessions that are done throughout the semester. The demonstration of the consistency of teaching methods is ensured for the accuracy and type of assessment of knowledge where the student is required to show they understood most of the concepts acquired during the semester. Note - Students have access to additional notes (translations of the responsibility of the teacher of specialty journals on issues related to the subject given) that are essential to complement the knowledge acquired by students

8 Bibliografia principal Calcul des structures métalliques selon Eurocode 3 J. Morel La estrutura metálica Hoy Ramon Arguelles Alvarez Vol. I e II International structural steel sections design tables according to Eurocode Boris Androic, Ivica Dzeba e Darko Dujnovic Construction métallique Traité de Génie Civil Roal Bez e Manfred A. Hirt Construction Métallique Complément au Traité de Génie Civil Exemples numériques adaptés aux Eurocodes Jacques Brozzetti, Rolf Bez e Manfred A. Hirt Construction métallique et mixte acier-béton I - Calcul et dimensionement Pierre Bourrier e Jacques Brozzetti Structures métalliques guide de calcul CM66 aditif 80 Eurocode 3 J. Morel Construction métallique et mixte acier-béton II- conception et mise en oeuvre Pierre Bourrier e Jacques Brozzetti Composite construction in steel concret II Samuel Easterling e Kim Roddis Composite construction in steel and concret III C. Dale Bucker e Bahram M. Shahrooz Revue Construction Métallique