UNIVERSIDADE LUSÍADA (Vila Nova de Famalicão) FACULDADE DE ARQUITECTURA E ARTES ESTÁTICA

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1 UNIVERSIDADE LUSÍADA (Vila Nova de Famalicão) FACULDADE DE ARQUITECTURA E ARTES ESTÁTICA Cadeira semestral do 3º ano - 2h / semana Aulas Teóricas e Práticas Regente da unidade curricular: Manuel Arménio Almeida (Eng. Civil) P R O G R A M A C U R R I C U L A R E S T R U T U R A D O Ano lectivo 2007 / 2008

2 PROGRAMA ESTRUTURADO DA UNIDADE CURRICULAR 1. OBJECTIVOS GERAIS DA UNIDADE CURRICULAR Através desta unidade curricular, inserida na área tecnológica do 3º ano (1º semestre) do Curso de Arquitectura da Universidade Lusíada (Faculdade de Arquitectura e Artes de Vila Nova de Famalicão), tem-se como objectivo contribuir para a formação básica do futuro Arquitecto, permitindo-lhe interpretar, com a adequada sensibilidade, a formulação mais técnica das várias áreas em que tem de intervir, no sentido de melhorar não só a sua percepção sobre a construção em si, como também a de contribuir para um melhor relacionamento com os vários técnicos intervenientes nas várias fases da obra, com predominância para os Técnicos de Engenharia. 2. OBJECTIVOS ESPECÍFICOS DA UNIDADE CURRICULAR E COMPETÊNCIAS A ADQUIRIR O projecto de uma construção é um todo integrado, no qual a solução final para cada um dos seus capítulos só é encontrada quando se consegue a adequação da solução de todos os demais. - Numa primeira fase, pretende-se pôr à disposição dos alunos, princípios e conceitos fundamentais utilizados na unidade curricular, bem como os sistemas de unidades empregues no domínio desta unidade em particular e nos domínios das Estruturas dos Edifícios e da Construção Civil em geral; - Numa segunda fase, pretende-se levar os alunos a compreender que a unidade curricular pode contribuir decisivamente para incentivar a capacidade de percepção, concepção e manipulação de conhecimentos que poderá funcionar como uma importante "ferramenta" no seu futuro exercício profissional. De acordo com o descrito acima, é natural portanto, exigir que a unidade curricular de Estática seja ministrada ao aluno de arquitectura por exposição clara e o mais precisa possível dos seus princípios, com descrição detalhada e cuidada dos seus métodos, apresentando também, tanto quanto possível, nas suas aplicações, problemas da vida real, dando ensejo a que se veja, de maneira evidente, a ligação íntima que existe entre a ciência e a técnica de projectar.

3 3. METODOLOGIA DE ENSINO A fim de se atingirem os objectivos propostos, preconiza-se que os exercícios ou conceitos propostos ou adquiridos nas aulas se procurem nortear pela seguinte metodologia: -Se tornem progressiva e gradualmente mais complexos, com clara interdependência dos vários assuntos versados ao longo da cadeira; - Se complementem, o mais possível com as exposições mais teóricas, funcionando assim como um espaço de experimentação e verificação dos diversos conhecimentos ministrados. - Se modifiquem de tal modo que o professor, face aos resultados que vai obtendo no domínio cognitivo, possa seguir então diferentes metodologias, dando simultaneamente ao aluno maiores possibilidades de escolha; - Suscitem interesse pela disciplina em causa e pela área tecnológica em geral, de forma que os alunos possam ser impulsionados a investigar per si, sendo levados então a percorrer outras vertentes nesta área. A solução de um problema de ESTÁTICA exige em geral: 1- A sua redução a uma forma ideal que permita representação algébrica ou geométrica; 2- A solução puramente matemática do problema na forma ideal; 3- A interpretação das soluções achadas, tendo em vista a forma física, real e concreta do problema. Acontece muitas vezes que a atenção do estudante é solicitada somente até à fase 2 acima citada, de modo que não percebe a ligação entre as fases 2 e 3, isto é, entre a parte matemática do problema e as exigências da parte física do mesmo. Espera-se que o tratamento adequado das diferentes fases na solução de cada exemplo dê ao aluno um entendimento perfeito dos objectivos da cadeira, encorajando-o a tratar os seus próprios problemas de uma forma semelhante. 4. METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO A avaliação será o aspecto contínuo e integral do ensino desta unidade curricular, que terá sempre como finalidade última a melhoria do ensino. É o momento, no processo de ensino/aprendizagem, em que se verifica se o professor está a ensinar aquilo que pensa estar a ensinar e se o aluno está a aprender o que o professor pensa que ele está a aprender, assumindo assim uma dimensão qualitativa e quantitativa nos objectivos de ensino desta unidade curricular

4 (envolve a apreciação como a medida para produzir julgamento do valor relativo dos alunos). A avaliação será feita de acordo com os regulamentos de avaliação em vigor na Universidade Lusíada, com as particularidades que eventualmente existam a nível da Faculdade de Arquitectura e Artes. Dar-se-á especial importância ao percurso do aluno na unidade curricular, nomeadamente da presença às aulas, do interesse, da participação e da capacidade crítica demonstrada nas mesmas, da concretização dos vários desafios/projectos que lhe vão sendo apresentados, acrescentado do seu conhecimento, compreensão e resolução dos problemas sobre as matérias leccionadas, nomeadamente no(s) teste(s) de frequência, nos exames finais e noutros, tais como trabalhos eventualmente propostos. A nota final da avaliação do aluno não deverá, pelos motivos acima expostos, ser desligada da opinião dos docentes das restantes unidades curriculares do curso. 5. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO DA CADEIRA a) - INTRODUÇÃO a.1 - Objectivos fundamentais a atingirem na cadeira; a.2 - Bibliografia fundamental proposta. b) - ALGUMAS NOÇÕES IMPORTANTES DE ESTÁTICA b.1 - ESTÁTICA ABSTRACTA b Forças no plano e no espaço: - Forças sobre um ponto material. Resultante de duas ou mais forças; - Resultante de várias forças concorrentes. Decomposição de uma força nas suas componentes; - Componentes cartesianas de uma força; - Adição vectorial de forças pela soma das componentes em x e y; - Equilíbrio de um ponto material. Diagrama do corpo livre; - Leis de Newton. - Componentes cartesianas de uma força no espaço; - Adição vectorial de forças concorrentes no espaço; - Equilíbrio de um ponto material no espaço. b Corpos Rígidos - Sistemas Equivalentes de Forças : - Corpos rígidos. Forças internas e externas; - Princípio de transmissibilidade. Forças equivalentes; - Momento de uma força em relação a um ponto;

5 - Teorema de Varignon; - Componentes cartesianas do momento de uma força; - Momento de uma força em relação a um eixo; - Momento de um binário. Binários equivalentes. - Redução de um sistema de forças a uma força e um binário; - Equilíbrio de um ponto material no espaço. - Sistema equivalente de forças; - Casos particulares de redução de um sistema de forças : forças concorrentes num ponto, forças complanares e forças paralelas. b.2 - ESTÁTICA TÉCNICA - Definições de vínculos, apoios e ligações; - Graus de liberdade de uma estrutura; - Classificação dos vínculos de um corpo; - Equilíbrio estável e instável; - Cálculo de reacções de apoio através do Método Geral da Estática; - Estruturas Isostáticas, Hipoestáticas e Hiperestáticas; - Forças complanares e concorrentes: Condições de equilíbrio. - Equilíbrio de três forças. - Forças complanares e paralelas Condições de equilíbrio. - Forças equivalentes a um conjugado. c) - GEOMETRIA DE MASSAS c.1 - Centros de gravidade das linhas, de superfícies planas e de volumes - Centro de gravidade do paralelogramo (casos notáveis do rectângulo e quadrado), do triângulo, do trapézio, dum círculo e doutras superfícies compostas por essas figuras; - Teorema de Guldin ou de Pappus; - Centro de gravidade do prisma, do cilindro, da pirâmide, do cone e da esfera; - Centros de gravidade de corpos compostos; - Equilíbrio estável, instável e indiferente. c.2 - Momentos de inércia - Noções e definições; - Raio de giração; - Transposição de eixos de inércia paralelos. Teorema de Steiner; - Unidades usualmente empregues. - Momentos de inércia de superfícies planas - Momentos de inércia de rectângulos, triângulos, círculos e elipses.

6 6. BIBLIOGRAFIA PRINCIPAL 1- ESTÁTICA - Volumes 1 e 2 BEER Editora Mc Graw- Hill 2- APONTAMENTOS DE APOIO Universidade Lusíada / Manuel Arménio Almeida 7. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 1- STATICS AND STRENGTHOF MATERIALS BASSIN, BRODSKY e WOLKOFF Mc Graw- Hill Book Company 2- FÍSICA GERAL BUECHE Editora Mc Graw- Hill 8. RECURSOS DIDÁTICOS Os métodos mais apropriados para promover a aquisição das noções e/ou técnicas inerentes a esta unidade curricular são fundamentalmente os seguintes: - Exposição clara mas sucinta da parte teórica da matéria a expor, sempre alicerçada com exemplos práticos e, sempre possíveis, do quotidiano da arte construtiva; - Apoio em material didáctico tais como acetatos, esquemas, diapositivos e meios informáticos adequados; - Elaboração de um trabalho prático, a cargo de equipas a formar, no máximo, por quatro elementos, com posterior discussão e avaliação do trabalho conjunto, bem como do trabalho individual. - Apoio em material didáctico tais como acetatos, esquemas, diapositivos e meios informáticos adequados; - Apoio aos alunos, em aulas próprias e previamente marcadas, para elucidação de dúvidas;

7 - Eventuais visitas a obras de construção civil, antecipadamente combinados com a Universidade. 9. PALAVRAS - CHAVE Poderiam existir dezenas ou centenas de palavras-chave perfeitamente ligadas a esta unidade curricular. No entanto, será constante o chamamento de palavras, tais como, FORÇA / TRANSLAÇÃO MOMENTO / ROTAÇÃO ACÇÃO / REACÇÃO APOIOS SIMPLES / DUPLOS / ENCASTRAMENTOS HIPERESTÁTICO / HIPOESTÁTICO / ISOESTÁTICO CENTRO DE GRAVIDADE / CENTRO GEOMÉTRICO FUNICULAR / DINAMICO MOMENTO DE INÉRCIA