Mestrado
1. Disciplinas obrigatórias
Metodologia Científica (60 horas, 4 créditos) – Comum para todas as áreas.
Ementa: Tipos de conhecimentos e de pesquisas. Os métodos científicos e as pesquisas quantitativas e qualitativas. Instrumentos conceituais do campo da produção do conhecimento. Os problemas, os procedimentos e os instrumentos de análise; os tipos e as estratégias variadas de investigação e a realização das atividades didáticas e científicas, com vistas à produção técnica, científica, intelectual e a discussão das pesquisas em andamento e ao aprimoramento das produções dos discentes.
Estudo Dirigido I (15 horas, 1 crédito) – Comum para todas as áreas.
Ementa: Abordam temas específicos associados ao assunto de Dissertação de Mestrado. A disciplina Estudo Dirigido I, para o Mestrado, tem por objetivo o desenvolvimento de etapas da dissertação.
Estudo Dirigido II (45 horas, 3 créditos) – Comum para todas as áreas.
Ementa: Abordam temas específicos associados ao assunto de Dissertação de Mestrado. A disciplina Estudo Dirigido II, para o Mestrado, tem por objetivo o desenvolvimento de etapas da dissertação.
2. Disciplinas Optativas Comuns:
Ciência dos Materiais (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução à ciência dos materiais: classificação dos materiais, classificação com base na estrutura, novos materiais aplicados à Engenharia: Lucalox, fibras ótica, Nylon, chips semicondutores e Kevlar®. Estrutura atômica: estrutura do átomo, estrutura eletrônica, distância interatômica, massa atômica e número atômico. Ligações químicas: números de coordenação, ligações iônicas, covalentes e metálicas, Força de Van der Walls. Estrutura cristalina dos materiais: sistemas cúbicos, hexagonais e outros sistemas cristalinos; materiais amorfos: vidros. Diagramas de fase de substâncias puras, regra das fases, ligas eutéticas binárias. Características e estrutura de materiais: polímeros, compósitos, ligas metálicas e vidros. Propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas e óticas dos materiais: tensão e deformação, dureza, deformação plástica e elástica; condutividade elétrica e dispositivos semicondutores; espectro eletromagnético, refração e absorção.
Sustentabilidade Aplicada aos Materiais (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Desenvolvimento sustentável: histórico e conceito da sustentabilidade. Responsabilidade socioambiental: o uso de materiais e produtos que minimizam os riscos para a saúde humana e aos ecossistemas. Generalidades sobre construção civil, materiais e meio ambiente: medidas e viabilidade do uso de materiais sustentáveis. Impacto ambiental: avaliação de impacto; legislação, EIA/RIMA. Materiais ecológicos: tecnologias limpas, polímeros biodegradáveis, materiais alternativos. Economia ecológica: valoração econômica na gestão ambiental, métodos de valoração ambiental, conservação versus desenvolvimento. Sustentabilidade aplicada ao desenvolvimento de materiais: indicadores de sustentabilidade, novas tecnologias limpas.
Gestão de Resíduos Sólidos (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução: origem, produção de resíduos sólidos; o problema dos resíduos de construção; aspectos ecológicos e epidemiológicos. Caracterização dos resíduos: classificação, composição, aspectos físico-químicos, biológicos, qualitativos e quantitativos, NBR 10004/04. Metodologias e técnicas de minimização, reciclagem e reutilização de resíduos. Acondicionamento, coleta, transporte: acondicionamento; coleta; transporte; estação de transferência; projeto de um sistema de coleta; normas ABNT, estudos de caso. Reciclagem de materiais cerâmicos e de materiais de construção civil: aplicação na fabricação de concretos e argamassas. Soluções de Engenharia: redução do consumo de materiais, desperdícios/novas tecnologias, reutilização, reciclagem e ciclo de vida. Projeto de gerenciamento de resíduos de construção e demolição. Utilização de resíduos: aspectos técnicos, ambientais, legislação e normalização.
Teoria da Elasticidade (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução: operações básicas com tensores; tensor das tensões; tensor das deformações; relações entre tensores. Problemas bidimensionais: função de tensão de Airy; problemas em coordenadas cartesianas e polares; torção. Cinemática: problemas no campo das pequenas deformações; problemas no campo das grandes deformações. Tensores de Cauchy e de Piola-Kirchhoff I e II.
Métodos de Programação Científica (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Linguagem de programação; prática de programação científica com desenvolvimento em FORTRAN 90/95; prática de programação científica com o Software MATLAB; programação orientada a objetos; prática de programação científica orientada a objetos com desenvolvimento nas linguagens FORTRAN 90/95 e MATLAB.
Método dos Elementos Finitos (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução: conceituação; definição. Interpretação física e variacional dos elementos finitos. Métodos que minimizam resíduos: forma fraca; forma forte. Integração numérica: pontos de integração; funções peso. Elementos e funções de interpolação: nós internos; elementos em duas dimensões; elementos em três dimensões; elementos isoparamétricos.
Investigação Geotécnica Avançada (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Amostragem de geomateriais: coleta de amostras deformadas e indeformadas, superficiais e profundas. Histórico, procedimentos, padronização, fatores intervenientes, vantagens e limitações, análise crítica, interpretação e aplicações dos ensaios SPT, CPT, palheta, pressiômetro e dilatômetro. Fundamentos de instrumentação e dispositivos para medida de deslocamento, deformação, força, tensão, pressão, velocidade, aceleração e temperatura. Inclinômetro, tell-tales, LVDT, placa e pino de recalque, tassômetro, medidor de convergência, geofone, acelerômetro, extensômetro elétrico de resistência, célula de carga, piezômetro, célula de pressão total, sensor de temperatura (termopar, termoresistência RTD, termistor) e TDR. Emissão acústica, interferometria laser, óptica e por radar, imagem de satélite. Monitoramento remoto. Prova de carga estática instrumentada e prova de carga dinâmica. Métodos não invasivos e não destrutivos. Métodos geofísicos elétrico, eletromagnético e sísmico.
Materiais tradicionais, alternativos e inovadores (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução. Construção Civil e o Desenvolvimento Sustentável. Agregados. Aglomerantes. Aditivos Químicos. Adições. Concretos Tradicionais e Especiais. Argamassas Tradicionais e Especiais. Seleção de Materiais Sustentáveis.
3. Disciplinas Optativas.
3.1 Linha: Tecnologias Sustentáveis.
Geração de Energia e Eficiência Energética (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Fontes de energia; oferta e uso das fontes de energia, formas de geração de energia; pequenas e grandes centrais hidrelétricas; energia eólica; energia hidrocinética; sistemas isolados e eletrificação rural; principais impactos ambientais; eficiência energética – abordagens da 1ª e 2ª leis da termodinâmica; eficiência energética na mineração.
Tópicos Especiais em Tecnologias Sustentáveis (60 horas, 4 créditos).
Ementa: A ser especificada no programa da disciplina, de acordo com os tópicos a serem trabalhados, abordando assuntos específicos relacionados com a área de tecnologias sustentáveis.
Turbomáquinas (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Grades lineares e triângulos de velocidade; equações governantes para a análise do escoamento em turbomáquinas; modelos aplicados à análise do escoamento em turbomáquinas; modelagem do escoamento em grades lineares; análise do equilíbrio radial; critérios de dimensionamento de turbinas hidráulicas; escoamentos secundários em turbomáquinas.
Turbinas Hidráulicas Convencionais e Reversíveis (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução às usinas hidrelétricas convencionais e reversíveis; similaridade e parâmetros adimensionais; turbinas hidráulicas convencionais: tipos e curvas características; curvas características de turbinas Francis reversíveis; grades lineares e triângulos de velocidade; equações governantes para a análise do escoamento em turbomáquinas; modelos aplicados à análise do escoamento em turbomáquinas; equação de Euler das turbomáquinas; modelos unidimensionais em máquinas axiais e radiais; escoamento em grades lineares; análise do equilíbrio radial; escoamentos secundários em turbomáquinas; perdas em turbomáquinas; critérios de dimensionamento de turbinas hidráulicas convencionais e reversíveis.
Fundamentos do Escoamento Granular (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução ao escoamento multifásico e escoamento granular; Propriedades de sistemas multifásico e de sistemas granulares; Tensões no escoamento granular; Ensaios de cisalhamento direto de materiais granulados; Dimensionamento de silos e moegas; Similaridade em escoamento granular; Fundamentos do Método dos Elementos Discretos; Calibração no Método dos Elementos Discreto; Dimensionamento de chutes de transferência de material granulados através do Método dos Elementos Discretos; Coesão e adesão; Modelagem as Forças de Van der Waals; Modelagem da Forças Capilares; Emissão de poeira; Supressores de poeira: tipos e caracterização.
Dinâmica de Máquinas (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Instrumentação para medição de vibração. Monitoramento de nível global e espectral. Frequências características de defeito de componentes de máquinas rotativas e alternativas. Diagnose de defeitos em máquinas rotativas e alternativas. Reconhecimento de padrões. Dinâmica de trem de potência de turbinas.
Dinâmica de Sistemas Granulares (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Sistemas Granulares, conceitos básicos e exemplos de problemas na Engenharia Civil. Introdução aos métodos de simulação, Equações de movimento em sistemas granulares e métodos numéricos para solução de equações diferenciais ordinárias: método de Euler, Runge-Kutta e Leapfrog. Simulação via dinâmica molecular, Histórico, Fundamentos da dinâmica molecular e Metodologia de simulação. Simulando sistemas iniciais simples, Funções potenciais, Calculando as interações e Simulando as condições inicias. Dinâmica Granular, Interações na direção normal e tangencial, Implementação de rotação e fricção e Simulando uma Camada granular vibrando (versão 2D).
3.2 Linha: Infraestrutura.
Aproveitamento de Resíduos (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução; alternativas para reciclagem de resíduos como materiais de construção; classificação dos resíduos; risco ambiental do resíduo, no estágio inicial; risco ambiental dos novos produtos; risco ambiental do processo de produção; técnicas para caracterização química, física e ambiental dos resíduos; desenvolvimento de novos produtos a partir de resíduos; análise da microestrutura; estudo do desempenho mecânico; avaliação da durabilidade; abordagem sobre diferentes resíduos aproveitados na construção civil.
Concreto Armado I (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução e processo de dimensionamento: introdução; mecânica do concreto armado; desenvolvimento histórico; objetivos e processo de dimensionamento; segurança estrutural e estados limites; cálculo probabilístico; sustentabilidade e vida útil. Materiais: comportamento e resistência à compressão do concreto; resistência sob tração e sob estado múltiplo de tensões do concreto; curvas tensão-deformação para o concreto; fluência e retração; comportamento sob tração e compressão do aço; resistência e ductilidade. Aderência, ancoragem e emenda das armaduras: mecanismos de transferência de forças; aderência; ancoragem reta, com ganchos e mecânica; continuidade das armaduras e requisitos para a integridade estrutural; emenda das armaduras. Comportamento e resistência à flexão de vigas: teoria da flexão em vigas; análise elástica de tensões em vigas; fissuração; momento resistente de vigas com armadura simples; definição de seções balanceadas; momento-curvatura; vigas com armadura dupla; vigas com seção T. Pilares: ação combinada de carga axial e momento; diagramas de interação para pilares de concreto armado; dimensionamento de pilares curtos; pilares sob flexão biaxial; comportamento de pilares esbeltos em pórticos rígidos.
Concreto Armado II (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Cisalhamento em vigas: comportamento mecânico; modos de ruptura; modelos de treliça; normas para o dimensionamento ao cisalhamento; armadura de suspensão; vigas com altura variável. Diferentes aproximações para o dimensionamento ao cisalhamento de elementos de concreto: introdução; métodos dos campos de compressão; modelos de treliça com contribuição do concreto; atrito-cisalhamento; bielas e tirantes. Torção: introdução e teoria básica; comportamento de elementos de concreto sob torção; dimensionamento de elementos à torção; tubos de parede fina e modelos de treliça; normas para o dimensionamento à torção de elementos de concreto. Lajes bidirecionais: comportamento de lajes sob flexão; análise e distribuição de momentos; momentos para dimensionamento em modelos de elementos finitos; dimensionamento à flexão; dimensionamento ao cisalhamento de lajes; ação conjunta de momento e cisalhamento em lajes. Teoria das linhas de ruptura: introdução; armaduras, comportamento e condições no estado limite último; análise pelo princípio dos trabalhos virtuais; análise por equações de equilíbrio; aplicações para painéis bidirecionais; aplicações para cargas pontuais e ligações laje-pilar.
Dosagem de Concreto (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução; estrutura interna do concreto; relações entre estruturas e propriedades da pasta endurecida; materiais para dosagem; materiais pozolânicos; aditivos; métodos de dosagem; métodos experimentais; controle de qualidade, dosagem de concretos convencionais; dosagem de concretos de alto desempenho.
Estruturas Pré-moldadas de Concreto (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução: conceitos fundamentais; materiais; vantagens e desvantagens; desenvolvimento histórico e perspectivas futuras. Produção das estruturas pré-moldadas de concreto: fabricação; transporte; montagem. Projeto de estruturas de pré-moldadas de concreto: princípios gerais; geometria dos elementos; tolerâncias e folgas; análise estrutural e dimensionamento; situações transitórias; estabilidade global. Ligações entre elementos pré-moldados: aspectos gerais; tipos de ligações; ancoragem e emenda de barras; transferência de forças localizadas; conectores de aço submetidos à tração, esforço cortante e momento fletor. Modelos de bielas e tirantes para análise de elementos e ligações pré-moldadas: introdução; procedimento geral de análise e dimensionamento; dimensionamento de bielas, tirantes e nós; aplicações para dimensionamento de consoles, paredes e dentes Gerber.
Instabilidade das Estruturas (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Teoria da estabilidade das estruturas: conceituação e definição; critérios de estabilidade; não-linearidade física e geométrica; pontos limites e de bifurcação; comportamento crítico e pós-crítico; sensibilidade a imperfeições; bifurcações múltiplas e acoplamento modal; vibrações de elementos estruturais sensíveis a flambagem. Problemas de estabilidade estrutural: estabilidade de colunas esbeltas; estabilidade de placas retangulares; estabilidade de vigas e pórticos no plano. Modelagem computacional de problemas de estabilidade: métodos aproximados; problemas de autovalor em estabilidade e uso de elementos finitos; matrizes geométricas para os diversos elementos estruturais; análise de sistemas não lineares.
Patologia dos Materiais (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Conceituação (manifestação patológica, vida útil, durabilidade). Mecanismos, sintomatologia, prevenção e recuperação das manifestações patológicas de estruturas de concreto, alvenarias, revestimentos de argamassa e revestimentos cerâmicos. Patologia do concreto: desgaste superficial, fissuração, lixiviação, reação álcali-agregado, sulfatos e corrosão das armaduras. Patologia das alvenarias: fissuração e eflorescências. Patologia dos revestimentos: descolamento, fissuração, pulverulência, expansão por umidade e eflorescências.
Plasticidade do Concreto (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Introdução à Teoria da Plasticidade: equações constitutivas; princípios extremos para materiais rígido-plásticos; problemas de plasticidade; estruturas de concreto armado. Condições de escoamento: concreto; condições de escoamento para vigas e lajes; dimensionamento de armaduras. Teoria para o concreto plano: condições geométricas e de estaticidade; principio dos trabalhos virtuais; equações constitutivas; deformações planas para materiais de Coulomb. Vigas: vigas sob flexão; vigas sob cisalhamento; vigas sob torção; ação combinada de flexão, cisalhamento e torção. Lajes: condições de estaticidade, geométricas; equações constitutivas; solução exata para lajes isotrópicas; soluções do limite superior para lajes isotrópicas; soluções do limite inferior para lajes isotrópicas; lajes ortotrópicas.
Reparo e Reforço de Estruturas de Concreto (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Manutenção de estruturas: aspectos importantes; mecanismos de deterioração; estabelecimento da vida útil e de níveis de segurança. Metodologia para diagnóstico e intervenção: metodologia; inspeção; investigações e ensaios; verificação dos projetos; estratégias para intervenções. Intervenções: determinação das técnicas de intervenção; proteção de superfícies; reparo; reforço; demolições. Base para o projeto de reforços com Polímeros Reforçados com Fibra (PRF): aspectos gerais; propriedades dos sistemas de reforço com PRF; critérios para o projeto de reforços com PRF. Reforço à flexão com PRF: resistência à flexão; determinação de modos de ruptura; detalhamento do reforço; comportamento em serviço do elemento. Reforço ao cisalhamento com PRF: resistência ao cisalhamento de elementos reforçados com PRF; procedimento para projeto e detalhamento do reforço. Confinamento com PRF: confinamento para reforço axial; procedimento de projeto para pilares circulares; confinamento de pilares sob flexo compressão.
Tópicos Especiais em Infraestrutura (60 horas, 4 créditos).
Ementa: A ser especificada no programa da disciplina, de acordo com os tópicos a serem trabalhados, abordando assuntos específicos relacionados com a área de infraestrutura.
4. Outras atividades.
Exame de Proficiência.
Ementa: O discente deverá apresentar conhecimentos satisfatórios em língua inglesa.
Estágio Docência (15 horas, 1 crédito).
Ementa: O discente deverá ministrar um mínimo de 30h de aulas em disciplinas relacionadas com sua linha de pesquisa nos cursos de graduação.
Curso de Curta Duração (15 horas, 1 crédito).
Ementa: Específica para cada curso.
Publicação de Artigos Científicos A1 a A2 (60 horas, 4 créditos).
Ementa: Desenvolvimento e Publicação de Artigos em Periódicos Qualis CAPES A1 a A2.
Publicação de Artigos Científicos B1 a B2 (30 horas, 2 créditos).
Ementa: Desenvolvimento e Publicação de Artigos em Periódicos Qualis CAPES B1 a B2.
Defesa de Qualificação de Dissertação de Mestrado.
Ementa: Desenvolvimento e defesa de dissertação de mestrado.
Defesa de Dissertação de Mestrado (90 horas, 6 créditos).
Ementa: Desenvolvimento e defesa de dissertação de mestrado.
