MECÂNICA ESTRUTURAL. Sessão de Apresentação das áreas de especialização MIEC. Sala SC.3.4. Coordenador: Luís S. Silva Apresentação: Rui Simões

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1 Plano Estratégico e de Ação DEC Sessão de Apresentação das áreas de especialização MIEC FACULDADE DE CIENCIAS E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DE COIMBRA MECÂNICA ESTRUTURAL Sala SC.3.4 Coordenador: Luís S. Silva Apresentação: Rui Simões

2 Disciplinas 2 I DISCIPLINAS MIEC Obrigatórias: Mecânica dos Meios Contínuos Resistência de Materiais I Resistência de Materiais II Estruturas Metálicas Betão Armado I Áreas de especialização: -PROJETO DE ESTRUTURAS E FUNDAÇÕES -PONTES -ESTRUTURAS METÁLICAS II -ANÁLISE NÃO LINEAR DE ESTRUTURAS /DINÂMICA E DIMENSIONAMENTO SÍSMICO -COMPETÊNCIAS TRANSVERSAIS II -COMPETÊNCIAS TRANSVERSAIS III II TEMAS DE TESES DE MESTRADO INTEGRADO

3 Plano Estratégico e de Ação DEC FACULDADE DE CIENCIAS E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DE COIMBRA Disciplinas Área de Especialização

4 Disciplinas 4 1. PROJECTO DE ESTRUTURAS E FUNDAÇÕES Desenvolvimento integral de um projeto de uma estrutura de um edifício em betão armado e pré-esforçado, incluindo fundações, segundo os Eurocódigos. Docentes: Luís C. Neves e Paulo Pinto

5 Disciplinas 5 2. PONTES Desenvolvimento de um projeto de uma ponte de betão armado e pré-esforçado. Serão fornecidos os modelos teóricos e regulamentares aplicáveis à análise e dimensionamento de pontes e ainda as ferramentas de cálculo necessárias. Programa: 1. Introdução às pontes. 2. Ações em pontes rodoviárias e ferroviárias. 3. Análise da superestrutura das pontes. 4. Análise da infra-estrutura das pontes. 5. Conceção de tabuleiros de pontes. 6. Fabrico e montagem das pontes. 7. Análise estrutural de pontes. 8. Dimensionamento e verificação da segurança de tabuleiros. 9. Torção em pontes. 10. Fadiga em pontes. Docentes: Tiago Abecasis e Helena Gervásio

6 Disciplinas 6 3. ESTRUTURAS METÁLICAS II Desenvolvimento da capacidade para conceber, analisar e dimensionar edifícios em estrutura metálica ou mista aço-betão, segundo os Eurocódigos. Programa: I. Estruturas metálicas: Conceção, modelação e análise computacional; elementos de secção variável; elementos de secção esbelta classe 4; ligações com configurações diversas; proteção anti-corrosão e ao fogo; execução e controlo de qualidade segundo a EN 1090; marcação CE de estruturas metálicas e mistas. II. Estruturas mistas aço-betão: conceção, análise e dimensionamento de estruturas mistas (Eurocódigo 4). III. Desenvolvimento integral de um projeto em estrutura metálica e mista: conceção, análise, dimensionamento, desenho e pormenorização, memória descritiva, medições, caderno de encargos. IV.Visita de Estudo: produção e montagem de estruturas metálicas e mistas. Docente: Rui Simões

7 Disciplinas 7 4a. ANÁLISE NÃO LINEAR DE ESTRUTURAS Conteúdo: Noções fundamentais necessárias ao entendimento do modo de funcionamento de programas computacionais de análise não linear de estruturas através do método dos deslocamentos (incluindo o método dos elementos finitos de deslocamento), que é o método usado na esmagadora maioria dos casos. Aspetos relativos à determinação incremental e/ou iterativa da solução são especialmente focados. Docente: Vitor Dias da Silva A avaliação será ponderada entre as seguintes tarefas: Avaliação contínua do trabalho dos alunos nas aulas (50%); Prova escrita final (50%).

8 Disciplinas 8 4b. DIMENSIONAMENTO SÍSMICO É principal objetivo da disciplina dar a formação necessária à boa conceção e à correta análise e dimensionamento de estruturas de edifícios em zonas sísmicas. Docentes: Carlos Rebelo Programa: Revisão das noções elementares de dinâmica de estruturas. Risco sísmico, modelos da ação sísmica, caracterização e quantificação da ação. Regras de conceção de estruturas de edifícios em zonas sísmicas. Modelos de análise de edifícios. Regras específicas de dimensionamento de estruturas de betão armado e metálicas. Avaliação: trabalho (50%) e exame final (50%). Elementos estudo: Apontamentos das aulas, Eurocódigo 8, outra bibliografia.

9 Disciplinas 9 SAÍDAS PROFISSIONAIS

10 Plano Estratégico e de Ação DEC FACULDADE DE CIENCIAS E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DE COIMBRA Temas de Tese

11 11 Áreas de Investigação 1. Ligações em estruturas metálicas mistas 2. Análise e estabilidade de estruturas e dos seus elementos 3. Estruturas de betão e mistas aço-betão 4. Vidro estrutural 5. Comportamento ao fogo de estruturas metálicas e mistas 6. Dinâmica e comportamento sísmico de estruturas 7. Pontes 8. Estruturas para produção de energia torres e estruturas offshore 9. Comportamento estrutural e funcional de estruturas em aço leve 10. Sustentabilidade e análise do ciclo de vida de estruturas 11.Desenvolvimento de ferramentas de cálculo automático para estruturas

12 12 1. Ligações em estruturas metálicas e mistas TEMA 1: Estudo de ligações entre vigas e pilares de secção tubular TEMA 2: Coeficiente de atrito em ligações metálicas pré-esforçadas em aço galvanizado TEMA 3: Análise experimental do comportamento de ligações aparafusadas entre perfis tubulares através do sistema holow-bolt TEMA 4: Caracterização do comportamento de bases de colunas sujeitas a momento em duas direções TEMA 5: Caracterização do comportamento de ligações assimétricas TEMA 6: Modelação numérica de ligações metálicas viga-pilar sujeitas a ação cíclica

13 13 1. Ligações em estruturas metálicas e mistas TEMA 7: Desenvolvimento de um macro-elemento tridimensional de junta TEMA 8: Análise de ligações tubulares a carregamentos estáticos e dinâmicos TEMA 9: Comportamento de ligações metálicas sujeitas a forças de impacto TEMA 10: Optimization of the pre-loading procedure for high strength bolts of FREEDAM connections TEMA 11: Prediction of the mode of failure of SidePlate Connections subjected to fire

14 14 2. Análise e estabilidade de estruturas e dos seus elementos TEMA 1: Estudo de soluções estruturais para naves industriais de grande vão em aço enformado a frio TEMA 2: Análise da estabilidade de pórticos metálicos através de métodos avançados por elementos finitos TEMA 3: Validação do método geral do EC3-1-1 para elementos não uniformes e sistemas estruturais TEMA 4: Curvas de encurvadura e imperfeições de colunas não uniformes TEMA 5: Caracterização experimental de elementos em aço com secção variável

15 15 2. Análise e estabilidade de estruturas e dos seus elementos TEMA 6: Calibração numérica de ensaios experimentais de elementos em aço com secção variável TEMA 7: Verificação da segurança e do desempenho de fachadas em painéis de alumínio

16 16 3. Estruturas de betão e mistas aço-betão TEMA 1: Estudo de novas configurações de vigas mistas - Aplicação em estruturas mistas de edifícios com pavimentos tipo slim floor TEMA 2: Avaliação do desempenho de lajes mistas do tipo slimfloor Transversal Rebar TEMA 3: Otimização do desempenho de lajes mistas, através da conceção de sistemas alternativos de amarração de extremidade e resistência ao escorregamento

17 17 4. Vidro estrutural TEMA 1: Caracterização do comportamento de vigas de vidro estrutural sujeitas a ação térmica TEMA 2: Caracterização do comportamento de vigas de vidro estrutural sujeitas a ação dinâmica

18 18 4. Vidro estrutural TEMA 3: Vidro estrutural sujeito a temperaturas elevadas TEMA 4: Efeitos diferidos em vidro estrutural TEMA 5: Vidro estrutural sujeito a ação cíclica

19 19 5. Comportamento ao fogo de estruturas metálicas e mistas TEMA 1: Pilares metálicos sujeitos a incêndios localizados TEMA 2: Comportamento de vigas e pilares sujeitos ao efeito da fluência em situação de incêndio TEMA 3: Avaliação da temperatura em estruturas offshore devido a um incêndio de hidrocarbonetos

20 20 5. Comportamento ao fogo de estruturas metálicas e mistas TEMA 4: Avaliação da degradação das propriedades mecânicas de soldaduras com o aumento da temperatura TEMA 5: Dimensionamento de estruturas offshore em situação de incêndio

21 21 6. Dinâmica e comportamento sísmico de estruturas TEMA 1: Método direto de dimensionamento sísmico baseado em deslocamentos (DDBD) - Aplicação a pórticos metálicos MRF CBF EBF

22 22 7. Pontes TEMA 1: Análise da degradação ao longo do tempo de pontes em aço de alta resistência Project Europeu: OPTIBRI TEMA 2: Reabilitação de pontes mistas Project Europeu: PROLIFE

23 23 7. Pontes TEMA 3: Instrumentação e monitorização de estruturas de pontes

24 24 8. Estruturas para produção de energia torres e estruturas offshore TEMA 1: Dimensionamento de torres metálicas para turbinas eólicas TEMA 2: Estruturas metálicas offshore para suporte de turbinas eólicas TEMA 3: Comportamento dinâmico de plataformas offshore

25 25 8. Estruturas para produção de energia torres e estruturas offshore TEMA 4: Avaliação comparativa da regulamentação para estruturas offshore (API, ISO, NORSOC, EC3) TEMA 5: Caracterização das soluções estruturais para instalações sub-sea TEMA 6: Análise comparativa do dimensionamento à ação sísmica: Eurocódigo 8 vs ISO TEMA 7: Análise do comportamento de estruturas SPAR sujeitas às compressão circunferencial devida à ação do gelo

26 26 8. Estruturas para produção de energia torres e estruturas offshore TEMA 8: Security assessment of offshore structures to wind actions TEMA 9: Avaliação da segurança dos sistemas de lifting de Unidades Portáveis TEMA 10: Security assessment of offshore structures to water actions TEMA 11: Security assessment of offshore structures subjected to explosions

27 27 9. Comportamento estrutural e funcional de estruturas em aço leve TEMA 1: Otimização de estruturas em aço leve modulares Análise numérica TEMA 2: Comportamento dinâmico de painéis de parede com estrutura em aço leve Análise numérica e experimental

28 28 9. Comportamento estrutural e funcional de estruturas em aço leve TEMA 3: Estratégias de minimização de pontes térmicas em edifícios com estrutura metálica leve TEMA 4: Desempenho térmico de elementos construtivos com estrutura em aço leve

29 29 9. Comportamento estrutural e funcional de estruturas em aço leve TEMA 5: Estratégias para incremento da inércia térmica em edifícios com estrutura em aço leve: utilização de PCMs TEMA 6: Estratégias para incremento da inércia térmica em edifícios com estrutura em aço leve: Ground source ventilation Temperatura mensal média do ar e do solo (2 m de prof.) Esquema de funcionamento Tubagens enterradas no solo para ventilação

30 Sustentabilidade e análise do ciclo de vida de estruturas TEMA 1: Análise integral de ciclo de vida de pontes ferroviárias Desenvolvimento de uma ferramenta de aplicação.

31 Sustentabilidade e análise do ciclo de vida de estruturas TEMA 2: Análise de ciclo de vida de edifícios residenciais integrando critérios ambientais, económicos e sociais Desenvolvimento de modelo genérico Projecto: worldsteel TEMA 3: Desenvolvimento de um sistema de avaliação da sustentabilidade para obrasde-arte com base no sistema SB-Tool PT

32 Sustentabilidade e análise do ciclo de vida de estruturas TEMA 4: Desenvolvimento de uma solução totalmente passiva (consumo zero de energia) para edifícios residenciais Análise numérica com base em soluções existentes TEMA 5: Avaliação da sustentabilidade e eficiência energética em edifícios com estrutura metálica nas fases iniciais de projeto

33 Sustentabilidade e análise do ciclo de vida de estruturas TEMA 6: Desenvolvimento de metodologias para a avaliação da flexibilidade/adaptabilidade de programas funcionais de edifícios TEMA 7: Re-Habilitação ou densificação de centros urbanos: desenvolvimento de soluções sustentáveis para ampliação em altura e em planta. TEMA 8: Desenvolvimento de metodologias para a avaliação da sustentabilidade de centros urbanos consolidados TEMA 9: Desenvolvimento de algoritmo para a geração de programas funcionais para edifícios residenciais.

34 Desenvolvimento de ferramentas de cálculo automático para estruturas TEMA 1: Aplicação mobile Dimensionamento de ligações TEMA 2: Aplicação mobile Verificação da estabilidade de vigas, colunas e vigas-coluna TEMA 3: Aplicação mobile Verificação da estabilidade de elementos em aço com secções esbeltas G

35 Desenvolvimento de ferramentas de cálculo automático para estruturas TEMA 4: Aplicação mobile Verificação da segurança de pórticos metálicos ϕ ϕ TEMA 5: Desenvolvimento de uma ferramenta de cálculo para perfis enformados a frio com base na EN Verificação M II (ϕ) z da estabilidade dos elementos x e 0,y + e 0,z y

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