Nome do Projeto
UFPel – Structural Toolbox- Software Didático para Análise e Dimensionamento de Estruturas
Ênfase
Ensino
Data inicial - Data final
01/09/2022 - 31/08/2026
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
Para as disciplinas de análise e dimensionamento de estruturas dos cursos de engenharia é importante que os alunos e professores possam dispor de programas que permitam aplicar de forma prática diversos métodos que podem ser utilizados nesses domínios. Por vezes, ao nível do ensino de graduação não se referem determinados métodos e tipos de análise, limitando-se o ensino a procedimentos mais simples, pois a aplicação de técnicas mais complexas implica ter disponíveis programas de análise adequados que para efeitos de ensino têm que ser didáticos. Neste contexto, a designação didáticos pretende referir programas em que os métodos de cálculo implementados são perfeitamente claros para os usuários. Neste projeto pretende-se continuar o trabalho efetuado num projeto anterior, continuando a desenvolver e melhorar software de acesso livre que possa ser utilizado pelos alunos e professores dos cursos de engenharia para a resolução de problemas de análise e dimensionamento de estruturas.

Objetivo Geral

Desenvolver software didático de análise e dimensionamento de estruturas que possa ser utilizado por alunos e professores dos cursos de engenharia. Pretende-se que através desse software os alunos fiquem a compreender melhor os procedimentos de análise e dimensionamento que são utilizados, ajudando-os a entender melhor as matérias que são lecionadas nas disciplinas dos seus cursos.
O software será desenvolvido em Octave que é uma linguagem e ambiente de desenvolvimento integrado de alto nível, semelhante ao MatLab, mas de acesso livre. O código a desenvolver será também aberto e de acesso livre, de modo a que cada usuário possa também, introduzir melhorias nos programas que forem sendo desenvolvidos e partilhar os seus desenvolvimentos com os outros usuários. Com o decorrer do projeto irá sendo desenvolvida uma biblioteca de programas, ou seja, uma Toolbox na área de Análise e Dimensionamento de Estruturas, totalmente desenvolvida na UFPel pelos alunos e professores.

Justificativa

Na análise e dimensionamento de estruturas podem ser utilizados procedimentos cuja aplicação só é viável se os mesmos forem programados e implementados em software. Neste projeto pretende-se ir desenvolvendo um conjunto de programas que irá constituir uma biblioteca de software, de acesso livre, código aberto e que todos, alunos e professores, possam utilizar em diversas disciplinas, melhorando a aprendizagem e compreensão dos próprios métodos de análise e dimensionamento que estão implementados no software. É importante por isso que os programas desenvolvidos resolvam corretamente os problemas em causa e sejam também didáticos no sentido de permitirem a
quem os utiliza compreender melhor quais os processos de cálculo que estão sendo utilizados.
Este projeto terá uma duração de 4 anos.
Os programas desenvolvidos irão ter impacto em várias disciplinas dos cursos de engenharia da UFPel: desde as disciplinas básicas de Mecânica, que todos esses cursos têm; passando pelas disciplinas de Isostática, Resistência dos Materiais I e II que os alunos de 4 cursos têm que frequentar; pela disciplina de Hiperestática que é ministrada para Engenharia Civil; pelas disciplinas de Estruturas de Concreto Armado I e II, comuns a 2 cursos; e por outras disciplinas do curso de Engenharia Civil, nomeadamente, Estruturas em Aço, Estruturas em Madeira, Projeto de Edificações, Estruturas em Concreto Armado III, Concreto Protendido e Pontes.
O trabalho de elaboração de programas que podem ser utilizados nas disciplinas de análise e
dimensionamento de estruturas, contribuirá positivamente para melhorar a compreensão e o interesse dos discentes nessa área.

Metodologia

Pretende-se desenvolver software na linguagem Octave para análise e dimensionamento de estruturas, de modo a ir construindo uma biblioteca de programas didáticos nessa área, que possam ser utilizados pelos alunos e professores dos cursos de engenharia da UFPel.
Numa primeira fase, os programas a desenvolver poderão incluir: o cálculo das propriedades mecânicas de seções transversais de elementos estruturais, incluindo seções de concreto armado e protendido e seções mistas aço-concreto; a análise dos esforços resistentes de seções de concreto armado e protendido e de seções mistas aço-concreto; a análise estática e linear de treliças planas; e a análise estática e linear de pórticos planos. Posteriormente, consoante o decorrer do projeto poderão ser desenvolvidos programas para outros tipos de estruturas, treliças espaciais, grelhas planas, pórticos espaciais, paredes, lajes, assim como para outros tipo de análise, nomeadamente dinâmica, ou em que
se possam considerar não linearidades do comportamento das estruturas e dos seus materiais.
Os colaboradores no projetos terão que ter inicialmente alguma formação no sistema Octave. Em grande parte, isso poderá ser feito recorrendo, sobretudo, aos meios de auxílio que o próprio sistema tem, incluíndo diversos recursos que estão facilmente acessíveis através da internet. Obviamente haverá também apoio e orientação por parte dos professores envolvidos no projeto.
Numa segunda fase irão sendo desenvolvidos programas, tais como os referidos anteriormente. Assim que um determinado programa tenha o seu desenvolvimento suficientemente consolidado, procurar-se-á que a sua utilização seja incentivada nas aulas das disciplinas onde a sua utilização poderá ser útil ou em outras atividades em que os discentes estejam envolvidos.

Indicadores, Metas e Resultados

Aumento do interesse dos alunos pela área de análise e dimensionamento de estruturas. Criação de um ambiente que estimule os discentes a utilizar os programas desenvolvidos e também a melhorá-los, introduzindo as suas próprias ideias.
Melhorar a compreensão dos alunos nas matérias de análise e dimensionamento de estruturas, com a correspondente melhoria dos seus resultados nas disciplinas onde essas matérias são lecionadas.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
EDUARDO COSTA COUTO6
GUILHERME HOEHR TRINDADE5
JORGE MANUEL VIEIRA BORGES LOURENCO RODRIGUES12
PAULA RIBEIRO FEIJÓ

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