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MECÂNICA DOS SÓLIDOS - CCE1596 MECÂNICA DOS SÓLIDOS (25/01/2018) Contextualização A disciplina Mecânica dos Sólidos faz parte do quarto semestre do curso de graduação em Engenharia Civil. Trata-se de uma matéria nuclear do curso de Engenharia Civil, constituindo uma introdução clássica ao estudo do comportamento das estruturas. Em geral, o objetivo desta disciplina é analisar o comportamento mecânico de corpos deformáveis, a resistência e o desempenho físico de estruturas, conhecimentos fundamentais para o desenvolvimento de competências e habilidades necessárias para a formação do profissional em Engenharia Civil. Em outras palavras, o estudo da mecânica dos sólidos é fundamentado na análise do comportamento físico de corpos rígidos sob carga, onde busca-se equacionar esse comportamento atendendo aos requisitos de equilíbrio, compatibilidade de deformações e comportamento do material. Tal estudo necessita do conhecimento prévio do aluno adquirido em disciplinas anteriores de cálculo, álgebra e física, para a compreensão dos conceitos e adequado acompanhamento do conteúdo. E ao fim da disciplina, o aluno terá a base necessária para dar continuidade aos estudos dos materiais de construção civil, seu comportamento estrutural, e seu correto dimensionamento. Por se tratar de disciplina híbrida, sua carga horária abrange tanto as aulas presenciais quanto o auto estudo ou as atividades online, articulando a sala de aula presencial com o ambiente virtual. Ementa Sistemas Equivalentes de força. Equilíbrio de corpos rígidos. Equilíbrio em três dimensões. Forças em vigas. Geometria das massas. Equilíbrio de estruturas, esforços, tensões e deformações em corpos elásticos. Análise de estado plano de tensão. Objetivos Gerais Analisar o comportamento mecânico de corpos deformáveis, a resistência e o desempenho físico de estruturas. Objetivos Específicos - Conhecer os fundamentos teóricos do comportamento mecânico dos corpos deformáveis. - Determinar tensões associadas aos esforços axiais, de cisalhamento e de flexão para casos específicos e ainda dimensionar alguns elementos. - Determinar as tensões em paredes de vasos de pressão e escolher e dimensionar o material para este tipo de estrutura. - Conhecer e aplicar o conhecimento de Mecânica dos Sólidos em situações direcionadas à Engenharia Civil por meio da resolução de problemas e análise de casos associados a prática profissional, em especial problemas relacionados aos esforços internos e externos dos corpos rígidos e dos corpos submetidos a pequenas deformações. Conteúdos Unidade 1: Sistemas de Forças 1.1 Forças e componentes cartesianas 1.2 Momento de uma força e de um binário 1.3 Resultantes de um sistema de forças Unidade 2: Equilíbrio dos Corpos Rígidos 2.1 Vínculos de uma estrutura bidimensional 2.2 Condições de equilíbrio para um corpo rígido 2.3 Diagramas de corpo livre 2.4 Reações nos vínculos de uma estrutura bidimensional Unidade 3: Treliças Planas 3.1 Geometria, tipos e comportamento 3.2 Método dos nós 3.3 Tração, compressão e corte 3.4 Método das seções 3.5 Modelagem computacional Unidade 4: Vigas 4.1 Geometria e Carregamentos 4.2 Flexão e Cisalhamento 4.3 Diagramas de estado 4.4 Modelagem Computacional Unidade 5: Tensão x Deformação 5.1 Tensão 5.1.1 Tensão normal 5.1.2 Tensão de cisalhamento direto (corte) 5.1.3 Tensão de esmagamento 5.1.4Tensão em seções inclinadas 5.2 Deformação 5.2.1 Deslocamento, deformação e deformação específica 5.2.3 Deformação específica normal 5.2.4 Deformação por cisalhamento 5.2.5 Deformação específica térmica 5.3 Propriedades mecânicas dos Materiais 5.3.1 Ensaio de tração e diagrama Tensão x Deformação 5.3.2 Comportamento dos materiais sob tensão 5.3.3 Lei de Hooke 5.3.4 Coeficiente de Poisson Unidade 6: Projeto 6.1 Segurança 6,2 Tensão Admissível 6.3 Princípio de Saint Venant 6.4 Sistemas de barras carregadas axialmente 6.5 Elementos estaticamente indeterminados 6.6 Efeito térmico Unidade 7: Estado Plano de Tensões 7.1 Tensão em um ponto geral de um corpo carregado arbitrariamente 7.2 Estado plano de tensões 7.3 Tensões Principais e Tensão cisalhante máxima 7.4 Círculo de Mohr do Estado Plano de tensões Procedimentos de Avaliação Os procedimentos de avaliação nas disciplinas híbridas contemplam tanto os conteúdos, competências e habilidades desenvolvidos durante a sala de aula presencial quanto aqueles trabalhados de forma virtual a partir dos roteiros de estudos. As avaliações serão presenciais e compreenderão três etapas: Avaliação 1 (AV1), Avaliação 2 (AV2) e Avaliação 3 (AV3). As avaliações poderão ser realizadas por meio de provas teóricas, provas práticas, e realização de projetos ou outros trabalhos, representando atividades acadêmicas de ensino, de acordo com as especificidades de cada disciplina. A soma de todas as atividades que possam vir a compor o grau final de cada avaliação não poderá ultrapassar o grau máximo de 10, sendo permitido atribuir valor decimal às avaliações. Caso a disciplina, atendendo ao projeto pedagógico de cada curso, além de provas teóricas e/ou práticas contemple outras atividades acadêmicas de ensino, estas não poderão ultrapassar 20% da composição do grau final. A AV1 contemplará o conteúdo da disciplina até a sua realização. As AV2 e AV3 abrangerão todo o conteúdo da disciplina, incluindo o das atividades estruturadas. Para aprovação na disciplina o aluno deverá: 1. Atingir resultado igual ou superior a 6,0, calculado a partir da média aritmética entre os graus das avaliações, sendo consideradas apenas as duas maiores notas obtidas dentre as três etapas de avaliação (AV1, AV2 e AV3). A média aritmética obtida será o grau final do aluno na disciplina. 2. Obter grau igual ou superior a 4,0 em, pelo menos, duas das três avaliações. 3. Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas. Bibliografia Básica BEER, F. P.; JOHNSTON Jr., R. Estática e mecânica dos materiais. Porto Alegre: AMGH, 2013. HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais (biblioteca virtual). 7ª edição. São Paulo: Pearson education do Brasil, 2009. Philpot, Timothy A. Mecânica dos materiais: um sistema integrado de ensino. Rio de Janeiro: LTC, 2013. Bibliografia Complementar Craig Jr., Roy R. Mecânica dos materiais. 2ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2017. HIBBELER, R.C. Estática: mecânica para engenharia (biblioteca virtual). 10ª edição. São Paulo: Pearson Prentice-Hall, 2005. MACIEL, Carla Isabel dos Santos. Mecânica Geral. Rio de Janeiro: SESES, 2015. RILEY, W. F.; STURGES, L. D.; MORRIS, D. H. Mecânica dos materiais. 5ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2017. SHAMES, Irving H. Estática: mecânica para engenharia (biblioteca virtual). 4ª edição. São Paulo: Pearson Prentice-Hall, 2002. Vol. 1. Outras Informações A disciplina é híbrida, e 4 roteiros de estudos estão disponíveis aos alunos. O professor deve incentivar os alunos a acessarem os materiais disponíveis, enfatizando que o conteúdo híbrido faz parte do conteúdo programático da disciplina a ser cobrado nas avaliações AV1, AV2 e AV3.
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