Inspecção, Ensaios e Monitorização - MEC

Classificação da unidade curricular: B - Ciências de base de engenharia; C - Ciências de engenharia;
E - Ciências de Especialidade; P - Ciências complementares.

T - Teórica; TP - Teórico-prática; PL - Prática Laboratorial; S - Seminário; OT - Orientação Tutorial.

• Objectivos de aprendizagem (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes)

  A UC tem por objetivo sensibilizar os alunos para a relevância e utilidade da realização de inspeções de uma obra ao longo da sua vida útil, bem como das mais-valias associadas à atividade experimental in situ, designadamente o ensaio e a monitorização estrutural.

  Uma vez obtida a aprovação na disciplina, espera-se que o aluno adquira as seguintes competências:

  O1) Compreender os conceitos básicos associados à realização de inspeções de estruturas

  O2) Capacidade de identificar as anomalias mais comuns em função do tipo de material e de obra

  O3) Compreender os conceitos fundamentais associados ao ensaio e à monitorização estrutural.

  O4) Compreender os conceitos fundamentais associados ao ensaio e à monitorização da durabilidade.

  O5) Capacidade de definir um plano de ensaio ou um plano de monitorização de uma obra em função das suas circunstâncias específicas

  O6) Perceção da necessidade de combinar a modelação estrutural com as medições de campo

• Conteúdos programáticos

  1. Segurança, funcionalidade e durabilidade: conceitos básicos
  2. Inspeção de obras
  2.1. Metodologia geral
  2.2. Obras de alvenaria
  2.3. Obras metálicas
  2.4. Obras de betão
  2.5. Obras de madeira
  2.6. Inspeção de edifícios
  2.7. Inspeção de pontes
  3. Ensaio e monitorização de estruturas
  3.1. Objetivos, potencialidades e limitações
  3.2. Metodologia do estudo experimental das construções
  3.3. Características dos equipamentos de medição
  3.4. Medição de deslocamentos, rotações, extensões, temperaturas, fendas e aberturas de juntas
  3.5. Aquisição automática de dados
  3.6. Ensaios dinâmicos
  3.7. Ensaio e monitorização de edifícios
  3.8. Ensaio e monitorização de pontes
  3.9. Ensaio e monitorização de obras geotécnicas
  4. Ensaio e monitorização da durabilidade
  4.1. Permeabilidade à água;
  4.2. Difusão e penetração de cloretos;
  4.3. Carbonatação;
  4.5. Potencial de corrosão;
  4.6. Resistividade;
  4.7. Humidade do betão.

• Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos da unidade curricular

  As competências O1 e O2 são adquiridas no Capítulo 2. As competências O3 e O4 são desenvolvidas no Capítulo 3. A competência O5 é adquirida no Capítulo 4. A competência O6 é adquirida ao longo dos Capítulos 3 e 4. Finalmente, a competência O7, é adquirida gradualmente por meio do estudo da matéria abordada ao longo dos Capítulos 1 a 4.

• Metodologia de ensino (avaliação incluída)

  A UC é leccionada através de aulas de exposição teórica dos conceitos fundamentais, muito ilustrados com exemplos de casos reais.

  Durante as aulas procura-se maximizar o envolvimento dos alunos, procurando, por um lado, evidenciar a aplicabilidade dos assuntos abordados e, por outro lado, através da contínua interpelação dos alunos com problemas para aplicação dos conceitos adquiridos.

  Privilegia-se, sempre que possível, proporcionar aos alunos o contacto direto com os equipamentos referidos nas aulas. Preferencialmente as aulas serão complementadas com uma visita de estudo a um laboratório (LNEC), a obras instrumentadas ou obras com anomalias funcionais que proporcionem o desenvolvimento de técnicas de inspeção.

  A avaliação da disciplina é realizada por exame final. Alunos cuja nota final seja superior a 16 valores são convidados a prestarem uma prova oral para defesa da nota. Esta prova não é obrigatória, mas a não comparência implica a nota final de 16 valores.

• Demonstração da coerência das metodologias de ensino com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular

  Inicialmente são expostos conceitos essenciais implícitos em toda a matéria abordada na UC: segurança, funcionalidade e durabilidade. Para além das definições e de questões regulamentares, é chamada a atenção para a utilidade e relevância de que se revestem a inspeção, o ensaio e a monitorização para verificar a satisfação dos requisitos acima referidos e para a sua importância no âmbito da conservação das obras.

  Os objetivos O1 e O2 estão associados à realização de inspeções de estruturas, sendo exposta a metodologia associada, que implica uma preparação adequada, uma sistematização de procedimentos e a elaboração de um relatório cuidado. Chamam-se a atenção para as anomalias mais comuns em estruturas de alvenaria, metálicas, de betão e de madeira, sendo ainda apresentados os métodos não destrutivos mais comuns que permitem complementar a informação recolhida no âmbito de uma inspeção visual. São também referidas questões específicas relativas à inspeção de edifícios e de pontes.

  O objetivo O3 compreende a apresentação das características gerais dos instrumentos de medição, essenciais na escolha dos equipamentos a utilizar, abordando-se de seguida as características específicas, vantagens e limitações de diversos tipos de equipamentos (mecânicos, geodésicos, térmicos, de corda vibrante ou elétricos de resistência). Uma atenção especial é dada à escolha dos sistemas de aquisição automática de dados. Nestas aulas são presentes aos alunos os equipamentos apresentados, complementando-se este objetivo com a realização de uma visita de estudo, nos moldes anteriormente referidos. À medida que os alunos vão tendo uma perceção das grandezas que é possível medir, são sensibilizados para a forma mais eficaz de dispor os equipamentos disponíveis para essas medições, atingindo-se de forma gradual o objetivo O4.Os problemas associados à durabilidade das construções têm vindo a ganhar uma importância crescente.

  Para além de sensibilizar os alunos para estas questões são apresentados os ensaios e os equipamentos utilizados na monitorização das variáveis relevantes para melhor controlar a evolução destes fenómenos. A capacidade de definir um plano de ensaio ou um plano integrado de monitorização da integridade estrutural e de durabilidade de uma obra em função das suas circunstâncias específicas, que constitui o objetivo O6, será naturalmente atingido após a exposição da matéria abordada ao longo da UC. Finalmente, a capacidade de melhor compreensão do comportamento real das construções (competência O7) é adquirida gradualmente por meio do estudo da matéria abordada ao longo da UC. Os diversos objetivos são avaliados no exame final.

• Bibliografia principal

  Bibliografia fundamental: Folhas da disciplina

  Bibliografia complementar:

  1. Boller, Christian; Chang, Fu-Kuo; Fujino, Yozo – "Encyclopedia of Structural Health Monitoring", John Wiley & Sons, 2009.
  2. CEB-FIP - "Strategies for testing and assessment of concrete structures", Bulletin d'information nº 243,Comité Euro-International du Béton, 1998
  3. Cóias, Vítor - "Inspecção e Ensaios na Reabilitação de Edifícios", IST Press, ISBN 9789728469535, Lisboa,2008.
  4. Fib - Monitoring and safety evaluation of existing structures, state-of-art report, bulletin 22, fib, 2003.
  5. Glisic, Branko; Inaudi, Daniele – "Fibre optic methods for structural health monitoring", ISBN 978-0470-06142-8, John Wiley & Sons, Inc., 2007.
  6. Ratay, Robert T. – Structural condition assessment, John Wiley & Sons, Inc., 2005.