Disciplina
Compósitos para Estruturas de Engenharia Civil
Área
Área Científica de Construção > Tecnologia da Construção
Activa nos planos curriculares
AFA_AM-Eng_Aerod > AFA_AM-Eng_Aerod > 2º Ciclo > Especializações > Estruturas > Opção 2 > Compósitos para Estruturas de Engenharia Civil
MEC 2021 > MEC 2021 > 2º Ciclo > Opções > Opções do Tronco Comum > Compósitos para Estruturas de Engenharia Civil
Nível
50% de avaliação contínua e 50% de avaliação não contínua
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
0.5 h/semana
0.5 h/semana
119.0 h/semestre
Objectivos
A unidade curricular pretende fornecer (i) conhecimento geral e de base sobre materiais compósitos em polímeros reforçados com fibras (FRP) utilizados em aplicações da engenharia civil, nomeadamente no que se refere aos materiais constituintes, às técnicas de fabrico, aos produtos disponíveis, às suas propriedades físicas e mecânicas e à sua mecânica básica. Por outro lado, para os compósitos FRP mais relevantes para aplicações da engenharia civil - perfis, painéis sanduíche, varões para estruturas de betão armado novas e sistemas de reforço para estruturas de betão armado existentes - à luz do conhecimento e investigação mais actual, a UC pretende fornecer (ii) o conhecimento técnico e prático necessário para a análise, o dimensionamento, a construção e o ensaio laboratorial de materiais e componentes estruturais em compósitos FRP.
Programa
O programa está organizado em seis capítulos: 1. Visão geral dos compósitos FRP para aplicações da engenharia civil (desenvolvimento histórico, materiais constituintes, métodos de fabrico, campo de aplicação, principais produtos). 2. Mecânica básica dos compósitos FRP (métodos analíticos e experimentais para determinar as propriedades físicas e mecânicas). 3. Dimensionamento e execução de estruturas em perfis FRP (dimensionamento de vigas, colunas e ligações; execução). 4. Dimensionamento e execução de painéis sanduíche FRP (princípios da construção sanduíche; multifuncionalidade; dimensionamento; execução). 5. Dimensionamento e execução de elementos de betão armado com varões FRP (dimensionamento à flexão e ao corte de vigas e lajes; pormenorização; execução). 6. Dimensionamento e execução de elementos de betão armado reforçados com sistemas FRP (reforço à flexão e ao corte; confinamento; execução).
Metodologia de avaliação
50% de avaliação contínua e 50% de avaliação não contínua
Pré-requisitos
Preferencialmente, os alunos deverão ter frequentado previamente as UC "Estruturas de Betão I", "Tecnologia da Construção de Edifícios" e "Estruturas Metálicas".
Componente Laboratorial
A unidade curricular inclui 7 horas de aulas de laboratório, que poderão incluir algumas das seguintes sessões: 1. Fabrico por laminação manual de um laminado FRP. Ensaio de queima de um laminado FRP para avaliação da sua arquitectura e teor em fibras, mássico e em volume. Ensaios de tracção (i) a um varão FRP e (ii) a um laminado FRP produzido por laminação manual. 2. Ensaio à flexão de um perfil pultrudido (viga) em GFRP. 3. Ensaio à flexão de duas vigas simplesmente apoiadas em betão armado (i) com varões de aço e (ii) com varões em FRP (comparação da resposta força vs. deslocamento, rigidez, fendilhação, resistência e ductilidade). 4. Ensaio à flexão de uma viga simplesmente apoiada em betão armado reforçada à flexão com um laminado de CFRP na face inferior (comparação com viga não reforçada). 5. Ensaio à compressão de dois cilindros de betão: um simples, não reforçado (de referência), e outro reforçado com mantas de CFRP.
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho de grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.
Componente de Programação e Computação
Os alunos não terão de desenvolver ou aplicar directamente competências de Programação ou Computação. Utilizarão apenas ferramentas informáticas na óptica do utilizador.
Componente de Competências Transversais
Os alunos desenvolverão as seguintes Competências Transversais: 1. Competências Interpessoais (Comunicação Escrita e Trabalho em Equipa); 2. Pensamento Crítico e Inovador (Estratégia de Resolução de Problemas, Pensamento Crítico, Criatividade) 3. Literacia da Informação e dos Media (Utilização de Ferramentas Informáticas e Multimédia na Ótica do Utilizador, Procura e Gestão de informação, Estruturação e Formatação de Relatórios). As Competências Transversais acima referidas serão consideradas na Avaliação em cerca de 20%.
Bibliografia
Principal
Composites for Construction. Structural Design with FRP Materials
Fibre-reinforced polymer (FRP) composites, in Materials for Construction and Civil Engineering
(Editors: M.C. Gonçalves, F. Margarido). Springer, Dordrecht
Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with FRP Bars
ACI Committee 440, American Concrete Institute (ACI), Farmington Hills, MI
ACI Committee 440, American Concrete Institute (ACI), Farmington Hills, MI.