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Presentation
Presentation
The course unit Steel and Composite Structures introduces the fundamental principles governing the analysis and design of steel and composite structures. Scientific and technical concepts related to structural modelling, analysis, and design are presented in accordance with the Eurocodes. Particular emphasis is placed on structural analysis, verification of member resistance under applied actions and instability phenomena, and the design of steel connections. In addition, students are introduced to the modelling and assessment of wind actions on structures. The knowledge and skills developed in this course are essential for the professional practice of civil engineers, both in structural design and in construction-related activities such as site supervision, project management, and quality control.
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Class from course
Class from course
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Degree | Semesters | ECTS
Degree | Semesters | ECTS
Bachelor | Semestral | 6
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Year | Nature | Language
Year | Nature | Language
3 | Mandatory | Português
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Code
Code
ULHT30-9318
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Prerequisites and corequisites
Prerequisites and corequisites
Not applicable
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Professional Internship
Professional Internship
Não
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Syllabus
Syllabus
0. Review of Strength of Materials Thin-walled cross-sections: geometric properties and stress distributions 1. Structural Design Standards and Actions Introduction to Eurocodes Imposed loads on buildings Wind actions 2. Steel Structures Introduction to steel structures Structural systems and load-transfer mechanisms Introduction to Eurocode 3 Structural analysis: geometric imperfections and second-order effects Classification of cross-sections Resistance of cross-sections subjected to axial force, shear force, bending, torsion and combined actions Stability and buckling resistance under compression, lateral-torsional buckling and beam-column behaviour Design of bolted and welded connections 3. Composite Steel-Concrete Structures Fundamental concepts and structural behaviour Introduction to Eurocode 4 Design of composite beams and slabs 4. Structural Fire Design Fundamental concepts Simplified methods for fire design
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Objectives
Objectives
This course unit aims to provide fundamental training in the design of steel structures, with a focus on structural modelling, analysis, and safety verification. Upon successful completion of this course unit, students should be able to: Determine and evaluate actions for Ultimate and Serviceability Limit States. Understand the fundamental concepts governing the behaviour of steel structures. Perform structural analyses and assess the need to consider geometric imperfections and second-order effects. Classify and design cross-sections in accordance with the relevant code provisions. Verify the resistance of steel members subjected to different combinations of internal forces. Assess the stability and buckling resistance of steel members. Design bolted and welded connections. Analyse and design basic steel-concrete composite members. Assess the fire resistance of steel members using simplified design methods.
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Teaching methodologies
Teaching methodologies
The course adopts a project-based learning approach, integrating theoretical concepts with practical design applications. Students are encouraged to develop engineering judgement through the use of professional structural analysis software, collaborative project work, and independent problem-solving activities. Digital learning resources, including lecture notes, worked examples, design guides, and software-based demonstrations, are used ot enhance student engagement and facilitate autonomous learning.
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References
References
Peres. N. (2027). Slides, Lista de exercícios e Documentos de apoio. NP EN 1990 - Eurocódigo - Bases para o projeto de estruturas. NP EN 1993-1-1 - Eurocódigo 3 - Projeto de estruturas de aço - Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios. NP EN 1993-1-8 - Eurocódigo 3 - Projeto de estruturas de aço - Parte 1-8: Projeto de ligações. Simões, R. (2014). Manual de dimensionamento de estruturas metálicas (3.ª Ed.). CMM.
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Assessment
Assessment
A avaliação da UC é composta por uma Componente Teórico-Prática (CTP), por Trabalhos Práticos (TP) e por um Projeto (P).
- A Componente Teórico-Prática consiste na realização presencial de dois testes escritos (T1 e T2), sendo a respetiva classificação dada por CTP = (T1 + T2)/2.
- Os Trabalhos Práticos consistem na realização, preferencialmente em grupos de dois alunos, de três trabalhos práticos (TP1, TP2 e TP3).
- O Projeto será desenvolvido em grupos de até quatro alunos.
- O Projeto e os Trabalhos Práticos são avaliados com base nos elementos entregues (49%) e na respetiva discussão oral (51%).
Não serão corrigidos testes, exames ou trabalhos de alunos que não estejam inscritos na UC.
A Classificação Final (CF) é calculada através da seguinte expressão:
CF = 50% x CTP + 30% x P + 20% x (TP1 + TP2 + TP3)/3
em que:
CTP - Classificação na Componente Teórico-Prática;
P - Classificação no Projeto;
TPi - Classificação no Trabalho Prático i.Serão aprovados os alunos que obtenham uma classificação final igual ou superior a 10 valores.
O Exame de Recurso (ER) consiste na realização de uma prova escrita. Para cada aluno, será considerada a situação mais favorável entre:
- a classificação obtida no exame, correspondendo a 100% da classificação final;
- a substituição da classificação da Componente Teórico-Prática pela classificação do exame, mantendo-se as restantes componentes de avaliação, conforme a expressão indicada acima.
Em qualquer momento de avaliação, e sempre que considerado necessário pelos docentes, o aluno poderá ser chamado a prestar uma prova oral destinada à confirmação da classificação obtida. A não comparência injustificada implica a anulação da respetiva avaliação.
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Mobility
Mobility
Yes
