Betão Estrutural

Código:

L.EC026

Sigla:

BE

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Estruturas

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Civil
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.EC	166	Plano de estudos oficial	3	-	6	65	162

Língua de trabalho

Português e inglês

Objetivos

Nesta UC pretende-se que os estudantes aprendam os princípios, as teorias e os modelos de análise e dimensionamento de elementos estruturais de betão armado (BA). Estes elementos estruturais compreendem peças simples - como é o caso de tirantes, pilares e vigas –, que integram as estruturas de edifícios de BA. Neste âmbito pretende-se que os estudantes adquiram as competências necessárias para o estudo de elementos de BA e pré-esforçado aplicando as disposições do Eurocódigo 2 (EC2), tanto em serviço como em situação de rotura, iniciando-se na prática do projeto.

Esta UC visa desenvolver as seguintes aptidões e competências:
(i) Capacidade de projetar elementos estruturais de BA, apresentando peças desenhadas que permitam a correta execução em obra;
(ii) Avaliação crítica das soluções encontradas, selecionando opções seguras com a melhor relação custo/desempenho;
(iii) Capacidade de resolver problemas de Engenharia Civil sem solução única.

Resultados de aprendizagem e competências

COMPETÊNCIAS E RESULTADOS DA APRENDIZAGEM:

Conhecimento: Conhecer os princípios, as teorias e os modelos de análise e dimensionamento de elementos estruturais de betão armado e pré-esforçado. Incutir o interesse pela descoberta do conhecimento, trabalhando em problemas de Engenharia Civil sem solução única. Estimulação do espírito crítico e da criatividade, buscando o melhoramento das soluções de dimensionamento de elementos estruturais de betão.

Compreensão: Entender o comportamento de elementos de betão armado e pré-esforçado, tanto em condições de serviço (comportamento linear-elástico) como na rotura (comportamento não-linear). Interpretar e aplicar as disposições normativas do Eurocódigo 2 na análise e projeto de elementos de betão estrutural.

Aplicação: Desenvolver soluções para o correto dimensionamento de elementos estuturais de betão armado e pré-esforçado, aplicando as disposições constantes do Eurocódigo 2. Apresentar peças desenhadas que permitam a correta execução em obra dos elementos estruturais dimensionados.

Avaliação: Criticar as soluções encontradas. Escolher soluções estruturais seguras com a melhor relação custo/desempenho.

Prática em Engenharia Civil: Desenvolver soluções para elementos de betão armado e pré-esforçado, que sejam adequadas e exequíveis. Apresentação das soluções em desenhos à escala, e com todas as indicações necessárias para uma correta execução em obra.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

CONHECIMENTOS PRÉVIOS: É essencial um bom domínio das matérias das unidades curriculares relacionaddas com a Mecânica, Resistência de Materiais e Teoria de Estruturas.

Programa

Capítulo 1 - Conceitos de segurança estrutural. Tipos de ações e combinações de ações. Estados limites últimos e de utilização.

Capítulo 2 - Propriedades dos materiais. Betão: classificação e relações constitutivas; fluência e retração. Armaduras. Funcionamento conjunto do betão e do aço.

Capítulo 3 - Secções submetidas a esforços axiais de compressão e de tração. Noção de pré-esforço. Secções submetidas a flexão simples, composta e desviada. Análise e dimensionamento com base no EC2. Disposições construtivas.

Capítulo 4 - Esforço transverso em vigas de BA: análise do comportamento e dimensionamento de armaduras para garantir a segurança ao corte. Escalonamento das armaduras de flexão. Disposições construtivas.

Capítulo 5 - Torção. Torção associada ao esforço transverso e ao momento fletor. Disposições construtivas.

Capítulo 6 – Comportamento em serviço. Controlo das tensões no betão e no aço. Controlo do estado limite de fendilhação do betão.

DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL:

Conteúdo Científico - 70%
Conteúdo Tecnológico - 30%

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:

No Cap. 1 apresentam-se as principais ações permanentes e variáveis, as noções de estados limites últimos e de utilização, e introduz-se a avaliação da segurança estrutural com base em coeficientes parciais.

O Cap. 2 aborda as propriedades do betão e do aço, e a respetiva classificação segundo o EC2.

No Cap. 3 expõe-se o dimensionamento de secções submetidas ao esforço axial, ao momento fletor e à flexão composta/desviada.

O Cap. 4 é dedicado ao dimensionamento de vigas ao esforço transverso, e discute-se o escalonamento das armaduras de flexão.

O Cap. 5 trata do dimensionamento à torção.

No Cap. 6 abordam-se as verificações em serviço ligadas à limitação das tensões no betão e no aço, e ao controlo da fendilhação do betão.

Com esta formação os estudantes têm possibilidade de desenvolver soluções para dimensionamento de pilares, tirantes e vigas, aplicando as disposições do EC2, tanto em serviço como em situação de rotura, iniciando-se na prática do projeto do betão estrutural.

Bibliografia Obrigatória

- Júlio Appleton; - Estruturas de Betão (Vols. 1 e 2), Edições Orion, 2013
- Reinforced Concrete Design to Eurocode 2. B. Mosley, J. Bungey and R. Hulse, Palgrave Macmillan, 6th Edition, 2007.
- Eurocódigos 0, 1 e 2.
- Textos e notas de apoio preparadas pelos docentes.

Bibliografia Complementar

Arthur H. Nilson; Design of concrete structures. ISBN: 0-07-115425-6
- Construções de Concreto (Vols. 1, 3 e 4). F. Leonhardt e E. Mönnig, Editore Interciência Ltda, 1978.
- Hormigón Armado (Vols. 1 y 2). P. Jiménez Montoya, A. Garcia Meseguer, F. Morán Cabré, Editorial Gustavo Gili, S.A., 13ª Edición, 1994.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A apresentação e discussão de toda a matéria é efectuada nas aulas teóricas (T), com a explicação das teorias e modelos. As aulas teórico-práticas (TP) - incluindo as práticas laboratoriais - são dedicadas à discussão dos exercícios e trabalhos práticos propostos para resolução, e ao esclarecimentos das dúvidas.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO COM OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR:

A apresentação nas aulas T dos princípios que fundamentam a análise e o dimensionamento de elementos estruturais de BA, complementada com a apresentação das disposições aplicáveis do EC2, introduz a formação essencial que esta UC visa conferir aos estudantes no domínio do projeto de tirantes, pilares e vigas. Em apoio a esta formação, nas aulas T são apresentados exemplos de aplicação abordando cada uma das matérias que integram o programa da UC. Adequadamente selecionados para demonstração da correta utilização daqueles princípios e disposições, estes exemplos de aplicação dotam os estudantes da formação essencial para autonomamente resolverem os trabalhos que lhes são propostos para resolução nas aulas TP.
Nas aulas TP os estudantes são incentivados a apresentarem as dúvidas sentidas na resolução dos trabalhos propostos sobre todas as matérias lecionadas, discutindo as respetivas soluções para o correto dimensionamento de elementos estruturais de BA, e aplicando as disposições do EC2. O adestramento na elaboração das peças desenhadas que permitam a correta execução em obra dos elementos dimensionados é igualmente tratado nas aulas T e TP.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	97,00
Frequência das aulas	65,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação da L.EC. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a uma unidade curricular se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% de cada um dos tipos de aulas presenciais previstos.

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final é definida com base numa avaliação distribuída, de carácter obrigatório, e consiste em duas provas a realizar durante o semestre. Todas as componentes de avaliação são expressas na escala de 0 a 20 valores.

A classificação final, CF, resulta da seguinte fórmula de cálculo:

CF = 0,50 x CAD1 + 0,50 x CAD2

em que:
CAD1 – classificação da prova da Avaliação Distribuída 1 (a realizar em 08 de abril de 2024)
CAD2 – classificação da prova da Avaliação Distribuída 2 (a realizar no período de exames da Época Normal)

NOTA 1: As provas de Avaliação Distribuída 1 (AD1) e de Avaliação Distribuída 2 (AD2) são obrigatórias. Caso o estudante não realize alguma(s) dessas provas, ou pretenda melhorar as respetivas classificações, deverá realizar o exame de Recurso previsto no período de exames.

NOTA 2: É exigida um classificação mínima de 6 (seis) valores tanto na CAD1 como na CAD2.

NOTA 3: No exame de Recurso o estudante poderá optar por ser avaliado sobre a matéria referente: (i) só à AD1, (ii) só à AD2, ou (iii) sobre a totalidade da matéria. Nos casos (i) e (ii) a CF resultará da fórmula acima definida, considerando para CAD1 e CAD2 as melhores classificações obtidas por cada estudante nas Avaliações Distribuídas e no exame de Recurso. Para o estudante que optar pela modalidade (iii) a classificação final CF corresponderá à classificação do exame de Recurso, ou à classificação CF resultante da fórmula acima definida se esta for superior e o estudante tiver realizado ambas as Avaliações Distribuídas.

NOTA 4: Todos os estudantes inscritos na unidade curricular são classificados de acordo com este método.

NOTA 5: As classificações de Avaliações Distribuídas obtidas em anos letivos anteriores não são válidas para o presente ano letivo.

NOTA 6: Os estudantes que pretendam obter uma classificação final superior a 17 valores devem atingir um classificação final CF igual ou superior a 17,5 valores e realizar uma prova oral.