O primeiro semestre do ano lectivo 2003/2004 tem a duração de 13 semanas. Na planificação a seguir apresentada consideram-se 39 aulas efectivas, sendo os feriados compensados por duas aulas a realizar na 15ª semana do semestre. Os tempos atribuído à leccionação das matérias do programa de Análise de Estruturas I são aproximadamente os seguintes:
· Introdução à Análise de Lajes: três semanas;
· Análise de Estruturas Reticuladas pelo Método das Forças: cinco semanas;
· Análise de Estruturas Reticuladas pelo Método dos Deslocamentos: quatro semanas
· Modelação de lajes com elementos de grelha: uma semana.
1ª semana - 1ª aula
· Apresentação. Objectivos e programa da disciplina.
· Organização do curso. Métodos de avaliação.
· Acesso e utilização da informação disponível na página da cadeira.
· A análise estrutural no contexto do projecto de estruturas.
1ª semana - 2ª aula
· Recapitulação da teoria das vigas.
· Equações de equilíbrio, compatibilidade e elasticidade.
· Equação resolvente e condições de fronteira.
· Motivação e generalização preliminar para a análise de lajes.
1ª semana - 3ª aula
· Caracterização das lajes. Notação.
· Hipóteses fundamentais de Kirchhoff.
· Relações extensões-deslocamentos. Curvaturas.
· Cinemática. Relações deformações-deslocamentos. Condições de fronteira.
2ª semana - 4ª aula
· Soluções cinematicamente admissíveis. Condições de fronteira.
· Relações tensões-deformações. Relações tensões-curvaturas.
· Definição dos esforços na laje. Relações momentos-curvaturas.
2ª semana - 5ª aula
· Estática. Relações esforços-cargas. Condições de fronteira.
· Soluções estaticamente admissíveis.
· Equação resolvente.
2ª semana - 6ª aula
· Determinação de soluções estaticamente admissíveis.
· Determinação de soluções cinematicamente admissíveis.
· Condições para a existência de solução exacta.
· Verificação e interpretação de soluções exactas.
3ª semana - 7ª aula
· Equivalência estática entre momento torsor e forças de corte.
· Esforço transverso equivalente. Forças de canto.
· A equação de Lagrange.
· Condições para a existência de solução exacta.
3ª semana - 8ª aula
· Comparação do comportamento estrutural de vigas e de lajes.
· Lajes em flexão cilíndrica. Soluções em forma de série. Soluções tabeladas.
· Referência e ilustração de outros métodos de análise de lajes.
3ª semana - 9ª aula
· Introdução à análise de estruturas reticuladas.
· Caracterização de tipos de estruturas reticuladas.
· Indeterminação estática exterior, interior e global.
· Equações da Estática.
4ª semana - 10ª aula
· Determinação de esforços em estruturas isostáticas
· Traçado aproximado de deformadas.
· Introdução aos conceitos de esforços e deformações independentes.
4ª semana - 11ª aula
· Discretização de estruturas reticuladas.
· Introdução do elemento de barra.
· Condições de equilíbrio. Esforços independentes.
4ª semana - 12ª aula
· Deformações independentes e deslocamentos de corpo-rígido.
· Condições de compatibilidade.
· Relações constitutivas. A matriz de flexibilidade elementar.
· Definição do campo de deslocamentos.
5ª semana - 13ª aula
· Descrição matricial das condições de equilíbrio e de compatibilidade
· Dualidade estática-cinemática e trabalhos virtuais.
· Cálculo de deslocamentos em estruturas isostáticas
5ª semana - 14ª aula
· Introdução ao Método das Forças.
· Sistema-base para uma estrutura uma vez hiperestática.
· Equilíbrio. Sobreposição das soluções particular e complementar.
5ª semana - 15ª aula
· Compatibilidade. Relação deslocamentos-deformações independentes.
· Elasticidade. Relação esforços-deformações.
· Cálculo do deslocamento correspondente à força hiperestática.
· Equação de compatibilidade global do método das forças.
6ª semana - 16ª aula
· Generalização da equação do método das forças.
· Sistematização da determinação da equação do método das forças.
· Significado físico dos coeficientes da matriz de flexibilidade e do vector das descontinuidades.
6ª semana - 17ª aula
· Cálculo de esforços e de reacções. Verificação de resultados.
· Sistematização do cálculo de esforços e das reacções.
6ª semana - 18ª aula
· Traçado aproximado de deformadas.
· Cálculo de deslocamentos. Verificação de resultados.
· Sistematização do cálculo de deslocamentos.
7ª semana - 19ª aula
· Sistematização do cálculo dos graus de hiperestatia.
· Sistematização da escolha de sistemas-base.
· Sistematização da aplicação do método das forças.
7ª semana - 20ª aula
· Análise de estruturas com apoios elásticos.
· Análise de estruturas sujeitas a assentamentos de apoio.
7ª semana - 21ª aula
· Análise de estruturas sujeitas a variações de temperatura e a pré-esforço.
· Análise de estruturas com barras rígidas.
8ª semana - 22ª aula
· Simetria e antissimetria.
· Decomposição do carregamento em parcelas simétrica e antissimétrica.
· Simplificação de estruturas simétricas.
8ª semana - 23ª aula
· Determinação de esforços e de deslocamentos em estruturas simétricas com carregamento simétrico.
8ª semana - 24ª aula
· Determinação de esforços e de deslocamentos em estruturas simétricas com carregamento antissimétrico.
9ª semana – Interrupção para realização de testes
10ª semana - 25ª aula
· Introdução ao método dos deslocamentos.
· Resolução de uma estrutura uma vez indeterminada cinematicamente.
· Interpretação da equação resolvente, cálculo de esforços e de reacções.
10ª semana - 26ª aula
· O elemento de barra biencastrado.
· Forças nodais devidas a deslocamentos impostos e a cargas aplicadas.
· Soluções tabeladas para diferentes condições de apoio e de carregamento.
10ª semana - 27ª aula
· Definição de estrutura cinematicamente determinada.
· Identificação dos deslocamentos independentes e do sistema-base correspondente.
11ª semana - 28ª aula
· Análise de uma estrutura com dois graus de indeterminação cinemática.
· Deformadas compatíveis devidas aos deslocamentos nodais e ao carregamento.
· Esforços, reacções e forças nodais devidas aos deslocamentos independentes.
· Esforços, reacções e forças nodais devidas ao carregamento.
11ª semana - 29ª aula
· Sobreposição de efeitos.
· Verificação do equilíbrio. Equação do método dos deslocamentos.
· Cálculo de reacções e traçado de diagramas de esforços e de deformadas.
11ª semana - 30ª aula
· Generalização da equação do método dos deslocamentos.
· Sistematização da identificação dos deslocamentos independentes.
· Significado físico dos coeficientes da equação resolvente. Interpretação energética.
· Sistematização da aplicação da equação do método dos deslocamentos.
12ª semana - 31ª aula
· Barras axialmente indeformáveis. Barras rígidas à flexão.
· Sistematização da determinação de deslocamentos independentes.
12ª semana - 32ª aula
· Análise de pórticos rectangulares com barras rígidas.
· Cálculo de esforços e de reacções.
· Traçado de diagramas de esforços e de deformadas.
12ª semana - 33ª aula
· Análise de pórticos rectangulares com pisos rígidos.
· Cálculo de esforços e de reacções. Traçado de diagramas e de deformadas.
13ª semana - 34ª aula
· Análise de estruturas com apoios elásticos.
· Análise de estruturas sujeitas a assentamentos de apoio.
13ª semana - 35ª aula
· Análise de estruturas sujeitas a variações de temperatura e a pré-esforço.
· Acções especiais em estruturas com barras rígidas.
13ª semana - 36ª aula
· Definição de grelha e do seu comportamento.
· Esforços e deformações independentes. Condições de apoio.
· Análise de grelhas isostáticas. Cálculo de esforços e de reacções de apoio.
14ª semana - 37ª aula
· Aplicação do método dos deslocamentos à análise de grelhas.
· Cálculo de esforços. Verificação de resultados.
· Traçado aproximado de deformadas.
14ª semana - 38ª aula
· Modelação de lajes por meio de grelhas.
· Critérios de discretização. Condições de apoio.
· Simulação do comportamento à torção.
14ª semana - 39ª aula
· Definição dos esforços numa laje analisada com um modelo de grelha.
· Comparação com os resultados obtidos através de outros modelos aproximados.