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1 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS ESCOLA POLITÉCNICA E DE ARTES CURSO DE ENGENHARIA CIVIL TEORIA DAS ESTRUTURAS II – ENG2033 – Turma C01 – Prof. Dr. Manoel da Silva Álvares I. JUSTIFICATIVA O Método dos Esforços e o Método dos deslocamentos são os dois grandes métodos da Teoria das Estruturas, utilizados na solução de estruturas indeterminadas. Sendo necessário, porém, uma caracterização exata do que representam as indeterminações para a devida aplicação de cada um dos mesmos. O Método dos Esforços é utilizado para a resolução de estruturas hiperestáticas (indeterminação estática). A estrutura fundamental é obtida tornando-se isostática a estrutura dada. O Método dos Deslocamentos é utilizado para a resolução de estruturas hipergeométricas (indeterminação cinemática). A estrutura fundamental é obtida tornado-se isogeométrica a estrutura dada. Na disciplina Teoria das Estruturas II são estudados os fundamentos teóricos e a prática do Método dos Deslocamentos. II. OBJETIVOS GERAIS Possibilitar o estudo dos conceitos relativos à análise de estruturas estaticamente indeterminadas, com baixo grau de hipergeometria. III. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Definir o grau de hipergeometria de uma estrutura; • Definir os fatores de forma e fatores de carga de 2ª espécie; • Conhecer o Método dos Deslocamentos para calcular estruturas deslocáveis e indeslocáveis planas com barras de eixo reto; • Calcular adequadamente estruturas com baixo grau de hipergeometria pelo método dos deslocamentos; • Conceituar o Processo de Cross para o cálculo de estruturas indeslocáveis; • Calcular adequadamente estruturas indeslocáveis utilizando o Processo de Cross. IV. EMENTA Determinação do grau de hipergeometria. Fatores de segunda espécie. Método dos deslocamentos. Processo de Cross. 2 V. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1- Deslocabilidade 1.1- Deslocabilidade interna 1.2- Deslocabilidade externa 1.3- Estruturas deslocáveis e indeslocáveis 1.4- Estrutura isogeométrica 1.5- Estrutura hipergeométrica 1.6- Grau de hipergeometria. 2- Fatores de 2ª espécie 2.1- Fatores de forma para rotação e translação 2.2- Fatores de forma derivados para rotação e translação 2.3- Fatores de carga 2.4- Fatores de carga derivados. 3- Método dos Deslocamentos 3.1- Formulação do método 3.2- Roteiro de cálculo 3.3- Aplicação às estruturas indeslocáveis 3.4- Atuação de carregamento externo, recalques nos apoios, variação de temperatura 3.5- Estruturas com vínculos elásticos 3.6- Aplicação ao Método dos deslocamentos. Estruturas deslocáveis. 4- Estruturas com barras de inércia variável 4.1- Inércia da barra variando ‘‘em saltos’’ 4.2- Inércia da barra variando ‘‘em mísula’’. 5- Processo de Cross 5.1- Formulação do processo 5.2- Estruturas indeslocáveis VI. PROCESSO DE AVALIAÇÃO O processo de avaliação será feito através de provas escritas, individuais e sem consulta, e a média final (MF) será composta pelas médias parciais N1 e N2, a ser calculada da seguinte forma: MF = 0,4N1 + 0,6N2; para aprovação o resultado da MF ≥ 6,0 onde, P1 e P2 – Variando de 0,0 (Zero) a 10,0 (Dez); P3 e P4 – Variando de 0,0 (Zero) a 9,0 (Nove); AI – Avaliação Interdisciplinar – Variando de 0,0 (Zero) a 1,0 (Um). 3 2 P2 P1 N1 + = e AI PP + + = 2 43 N2 VII. CRONOGRAMA PLANO DE CURSO E CRONOGRAMA DA DISCIPLINA ENCONTRO DIA/MÊS AMBIENTE DA AULA CONTEÚDO 01 13/Fevereiro Presencial Apresentação do programa/plano de ensino. 02 16/Fevereiro Presencial Deslocabilidade. Deslocabilidade interna e externa. Estruturas indeslocáveis e deslocáveis. Estruturas isogeométricas e hipergeométricas. Grau de hipergeometria. Grau de hipergeometria reduzido. Cálculo do grau de hipergeometria de uma estrutura 03 23/Fevereiro Presencial Fatores de forma e Fatores de carga de 2ª espécie. 04 27/Fevereiro Presencial Fatores de forma e Fatores de carga de 2ª espécie derivados. 05 02/Março Presencial Método dos deslocamentos. Formulação do método. Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis. Vigas. Exercício. 06 06/Março Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis. Vigas. Exercício. 07 09/Março Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis. Pórtico. 08 13/Março Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis. Pórtico. 09 16/Março Presencial Revisão de Conteúdo para a 1ª Avaliação. 10 20/Março Presencial 1ª Avaliação (P1). 11 23/Março Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis sujeitas a variações de temperatura e recalques nos apoios. Definições. 12 27/Março Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis. Traçado de diagramas de estruturas com recalques nos apoios. 13 30/Março Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis. Traçado de diagramas de estruturas com recalques nos apoios. 14 03/Abril Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis. Traçado de diagramas dos esforços solicitantes em estruturas com variação de temperatura. 15 10/Abril Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas Indeslocáveis. Traçado de diagramas dos esforços solicitantes em estruturas com variação de temperatura. 16 13/Abril Presencial Revisão de Conteúdo para a 2ª Avaliação. 17 17/Abril Presencial 2ª Avaliação (P2). 18 20/Abril Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas deslocáveis. Traçado de diagramas de estruturas com carregamento externo. 4 19 24/Abril Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas deslocáveis. Traçado de diagramas de estruturas com carregamento externo. 20 27/Abril Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas deslocáveis. Traçado de diagramas de estruturas com recalques nos apoios. 21 04/Maio Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas deslocáveis. Traçado de diagramas de estruturas com variação de temperatura. 22 08/Maio Presencial JORNADA CIENTÍFICA DA ESCOLA POLITÉCNICA E DE ARTES – Atividade Acadêmica 23 11/Maio Presencial AI - AVALIAÇÃO INTERDISCIPLINAR 24 15/Maio Presencial Método dos deslocamentos. Estruturas deslocáveis. Traçado de diagramas de estruturas com variação de temperatura. 25 18/Maio Presencial Revisão de Conteúdo para 3ª Avaliação 26 22/Maio Presencial 3ª Avaliação (P3) 27 25/Maio Presencial Estruturas com barras de inércia variável. Inércia da barra variando “em saltos”. Inércia da barra variando “em mísula”. Definição e exemplos de aplicação. 28 29/Maio Presencial Processo de Cross. Equações fundamentais. Coeficientes de transmissão e distribuição. Momento de fixação. Aplicação em estruturas indeslocáveis 29 01/Junho Presencial Traçado de diagramas dos esforços solicitantes de uma viga contínua pelo processo de Cross. 30 05/Junho Presencial Traçado de diagramas dos esforços solicitantes de um pórtico pelo processo de Cross. 31 12/Junho Presencial Traçado de diagramas dos esforços solicitantes de um pórtico pelo processo de Cross. 32 15/Junho Presencial Revisão de Conteúdo para a 4ª Avaliação. 33 19/Junho Presencial 4ª Avaliação (P4). 34 22/Junho Presencial Comunicação, discussão e entrega de notas finais e frequências aos alunos. 35 26/Junho Presencial Consolidação de notas e frequências no Sistema da PUC GOIÁS. 36 29/Junho Presencial Entrega de notas finais e frequências no departamento. OBSERVAÇÃO: 08 horas/aulas serão reservadas às AED (atividades externas da disciplina). As referidas atividades serão consideradas somente para efeito de frequência. 5 VIII. ATIVIDADE EXTERNA DA DISCIPLINA (AED) O intuito da AED além de compor a carga horária, é propiciar a consolidação da visão teórica e prática das questões pertinentes à engenharia estrutural. Quando for o caso, o documento técnico relativo à AED deverá ser apresentado em papel tamanho A4 e seus desenhos deverãoguardar uma razoável relação lógica de escalas. A AED abordará pesquisa, resolução de lista de exercícios relacionada ao conteúdo da disciplina e/ou participação em eventos (Jornadas e Congressos) oficiais da PUCGOIÁS, e será definida em data oportuna no decorrer do semestre. A AED irá compor a frequência final do(a) aluno(a) na disciplina e poderá contabilizar até 8 (oito) horas aula. IX. METODOLOGIA Estratégia: • Exposição dialogada; • Resolução de exercícios; • AED. Recursos: • Quadro e giz; • Plataforma Microsoft TEAMS; • Listas de exercícios disponibilizadas na equipe da disciplina do aplicativo TEAMS. X. BIBLIOGRAFIA BÁSICA CALDERÓN, E. T. e CARVALHO, M. R. Teoria das Estruturas. Método dos Deslocamentos. Goiânia: PUC Goiás, 2012. MARTHA, L. F. Análise de Estruturas. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010. SORIANO, H. L. e LIMA, S, S. Análise de Estruturas. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2004. v 1. XI. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR CAMPANARI, F.A. Teoria das estruturas. Rio de Janeiro, Guanabara Dois, 1985. POLILLO, A. Exercícios de hiperestática. Rio de Janeiro. Científica, 1982. SOUSA, J.C.A.O.; ANTUNES, H.M.C.C. Processos gerais da hiperestática clássica. São Carlos: EESC-USP, 1992. SÜSSEKIND, J. C. Curso de Análise Estrutural. Rio de Janeiro: Científica, 1983. v. 3.