FACULTAD DE INGENIERÍA ANÁLISIS ESTRUCTURAL 2 I.
GENERALIDADES 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
Asignatura Pre-requisito Código Créditos Horas Tipo de Asignatura Asignatura Ciclo Docente Responsable Semestre Académico
: Análisis Estructural 2 : Análisis Estructural 1 : 132079 : 04 (Cuatro) : 06 horas (02 horas teóricas-04 horas prácticas) : Obligatorio : VII : Prof. Laurencio Luna, Manuel Ismael : 2017-2
II. SUMILLA El comportamiento de las edificaciones ante el incremento de las cargas y los desplazamientos, desplazamientos, así como las cargas que actúan sobre las edificaciones son analizados a la luz l uz de criterios generales de estructuración. III. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA
Conocer los métodos iterativos convencionales aplicados a estructuras estáticamente indeterminadas, considerando considerando los efectos por por asentamientos. asentamientos. Aplicar el método de las flexibilidades o fuerzas para analizar sistemas estructurales estáticamente indeterminados. Aplicar el método matricial de las rigideces o desplazamientos para analizar sistemas estructurales estáticamente indeterminados en un plano. Utilizar programas de análisis estructural como extensión de sus habilidades adquiridas para afianzar sus conocimientos.
IV. RESULTADO DEL ESTUDIANTE
Conocimientos de Ingeniería : La capacidad de aplicar conocimientos de matemáticas, ciencias e ingeniería en la solución de problemas complejos de ingeniería.
V. CONTENIDO TEMÁTICO
1. Objetivos del análisis estructural. Métodos del análisis de estructuras hiperestáticas y su relación con las herramientas de cómputo. 2. Pendiente – deflexión. deflexión. Deducción de ecuaciones. Aplicación a vigas continúas. Efecto por asentamientos. asentamientos. Construcción de diagramas. Reacciones. 3. Análisis de pórticos sin desplazamiento lateral. 1
4. Análisis de pórticos con desplazamiento lateral. 5. Relaciones básicas. Convención de signos. Aplicaciones. Rigidez de elementos. Construcción de diagramas. Reacciones. 6. Pórticos sin desplazamiento lateral. Sistemas simétricos. Pórticos con elementos inclinados 7. Pórticos sin desplazamiento lateral: Estructuras de sección variable. 8. Pórticos con desplazamiento lateral. 9. Pórticos con desplazamiento lateral: Pórticos de niveles múltiples. 10. Definición y uso de los métodos matriciales. Representación de fuerzas y desplazamientos. Concepto fundamental. Resortes. 11. Matriz de rigidez de un resorte. Sistema de varios elementos. Barras en lugar de resortes. 12. Solución para armaduras. 13. Generalización del método. Ejes locales y ejes globales. Relación elemental de la rigidez. 14. Matrices para elementos de armadura. Matrices de elementos de vigas. Transformación a coordenadas globales. 15. Ensamblaje de la matriz global de rigidez. Tratamiento de las cargas actuantes sobre la estructura. Determinación de los desplazamientos en los nodos libres. Calculo de fuerzas finales en coordenadas locales.
VI. BIBLIOGRAFÍA 1. Jairo Uribe escamilla. Análisis de estructuras. segunda edición. editorial escuela colombiana de ingeniería. 2. Eduard L. Wilson D. Análisis estático y dinámico de estructuras. cuarta edición. computers and structures, inc.
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ANEXOS I. CONTENIDO TEMÁTICO DETALLADO UNIDAD 01: INTRODUCCIÓN PRIMERA SEMANA Introducción a los métodos matriciales de análisis estructural.- Grados de indeterminación.- Estructuras reticuladas planas y espaciales.- Relación entre rigidez y flexibilidad.- Ventajas y desventajas de los métodos de rigidez y flexibilidad UNIDAD 02: MÉTODO DE ANÁLISIS DE PENDIENTE – DEFLEXIÓN. SEGUNDA SEMANA Método de flexibilidad.- Redundantes e indeterminación estática.-Coeficientes de flexibilidad.- Aplicación a pórticos planos TERCERA SEMANA Método de Rigidez.- Fundamentos.- Grados de libertad e Indeterminación Cinemática.- Coeficientes de Rigidez.- Aplicación a vigas CUARTA SEMANA. Método de rigidez en vigas y pórticos ortogonales.- Cálculo de desplazamientos.Fuerzas en el extremo de barra. UNIDAD 03: MÉTODO DE DISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS. QUINTA SEMANA Método de Rigidez en pórticos con apoyos rotulados.-Modelo de Estructuras con apoyos elásticos.- Método de Rigidez con apoyos elásticos. SEXTA SEMANA Método de Rigidez en pórticos con elementos inclinados.- Cálculo de desplazamientos.-Fuerzas en el extremo de barra. EXAMEN PARCIAL 1 SÉPTIMA SEMANA. Método de Rigidez en Armaduras Planas Seminario: Uso de software de Operaciones Matriciales ( MathCad) OCTAVA SEMANA Elementos con bordes articulados. Subestructuras. Elementos con secciones y ejes variables y/o curvas NOVENA SEMANA Edificaciones con muros estructurales.- Modelos de análisis.- Matriz de rigidez de elementos con brazos rígidos y columna ancha.- Muros y Tabiques de albañilería.Interacción Tabique – Pórtico. EVALUACIÓN PARCIAL 2 UNIDAD 04: MÉTODO MATRICIAL. DÉCIMA SEMANA.
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Matriz de rigidez lateral. Muros de corte y rigidez lateral Análisis tridimensional.Simplificaciones.- Análisis Seudo tridimensional de estructuras.- Condensación Estática.- Condensación Cinemática .
DÉCIMO PRIMERA SEMANA. Análisis tridimensional.- Simplificaciones.- Análisis Seudo tridimensional de estructuras.- Condensación Estática.- Condensación Cinemática. DECIMO SEGUNDA SEMANA. Análisis Seudo tridimensional de edificaciones de baja altura.- Limitaciones del Análisis Seudo tridimensional DECIMO TERCERA SEMANA. Método Directo de Matriz de Rigidez.- Matriz de rigidez de elemento pórtico con 3 grados de libertad por nudo.- Sistema de coordenadas local y global.- Matrices de Transformación de coordenada EVALUACIÓN PARCIAL 3 DECIMO CUARTA SEMANA. Condiciones de Borde.- Cálculo de desplazamientos.-Calculo de Esfuerzos Internos.Aplicación Armaduras y Pórticos.-Características de Generalización del Método de Rigidez. DECIMO QUINTA SEMANA. Introducción a elementos finitos. Principio de Trabajo Virtual. Energía Potencial. Elementos finitos simples. Convergencia y continuidad. Elementos Iso paramétricos. Análisis de losas con cargas transversales. Análisis y diseño con comportamiento No lineal. Hipótesis de rótula plástica. Aisladores sísmicos y amortiguadores viscosos. DECIMO SÉPTIMA SEMANA. EXAMEN FINAL
II. ESTRATEGIA METODOLÓGICA
La asignatura se desarrollará a través de sesiones presenciales, laboratorios dirigidos y desarrollo de trabajos individuales. Los trabajos individuales se realizarán utilizando una metodología basada en resolución de problemas que propicien la familiarización en el uso de los conceptos impartidos. El docente asume un papel facilitador propiciando el autoaprendizaje y el desarrollo de actitudes de investigación entre los alumnos.
III. RECURSOS DIDÁCTICOS. Los recursos del proceso de enseñanza aprendizaje son: HUMANOS: El docente. Los alumnos.
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EQUIPOS: Proyector multimedia. Ordenador. Instrumentos de cálculo.
MATERIALES: Pizarra, reglas, y mota. Diapositivas. Videos. Utilización de software educativo y comercial relacionado.
IV. EVALUACIÓN. Conforme a los lineamientos de evaluación, descritos en el Reglamento UCSS, la evaluación es permanente y contemplará los criterios de: asistencia , participación positiva en clase, desarrollo de prácticas, entrega puntual de las tareas y/o proyectos académicos. Las evaluaciones serán aplicadas según el Calendario Académico Lectivo UCSS: EVALUACIONES
SEMANA
Examen parcial 1
Cuarta (04/09/2017 al 09/09/2017)
Examen parcial 2
Octava (02/10/2017 al 07/10/2017)
Examen parcial 3
Décimo tercera (02/11/2017 al 07/11/2017)
Examen Final
Décimo Séptima (01/12/2017 al 07/12/2017)
Los exámenes son de naturaleza acumulativa, es decir, la evaluación parcial no es cancelatoria. La evaluación final incluye todos los contenidos del syllabus. El promedio final del curso es producto de una media ponderada y considera los siguientes pesos:
Prácticas Calificadas: Evaluación Parcial 1 Evaluación Parcial 2 Evaluación Parcial 3 Evaluación Final Evaluación Continua
Evaluación Parcial 1 Evaluación Parcial 2 Evaluación Parcial 3 Examen Final Prácticas escritas Trabajos domiciliarios
100% 100% 100% 100% (04) (02)
10 % 20 % 20 % 30 % 20
V. BIBLIOGRAFÍA AMPLIADA TEXTOS RECOMENDADOS 3. JAIRO URIBE ESCAMILLA. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS. SEGUNDA EDICIÓN. EDITORIAL ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA. 4. EDUARD L. WILSON D. ANÁLISIS ESTÁTICO Y DINÁMICO DE ESTRUCTURAS . CUARTA EDICIÓN. COMPUTERS AND STRUCTURES, INC. 5. MORRIS y WILBUR. ANÁLISIS ELEMENTAL DE ESTRUCTURAS . MCGRAW – HILL, 1978.
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6. MC GUIRE, W. GALLAGER, R.H. ZIEMIAN, R.D. MATRIX STRUCTURAL ANALYSIS. 2° EDICIÓN.JOHN WILEY SONS. N.Y. 1998. 7. JAMES K. NELSON, JR. y JACK C. MC CORMAC. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS . 4° EDICIÓN. ALFAOMEGA GRUPO EDITOR, 2009.
TEXTOS QUE SE ENCUENTRAN EN LA BIBLIOTECA 1. MCCORMAN JACK .ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS MÉTODO CLÁSICO ED. ALFA Y OMEGA 2. ARBULÚ G., BIAGGIO. ANÁLISIS ESTRUCTURAL.-- LIMA: UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA. DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN, 1970.-- P.V. 3. SAN BARTOLOMÉ, ÁNGEL. ANÁLISIS DE EDIFICIOS.-- LIMA: PUCP. FONDO EDITORIAL, 1998.-- 319P. 4. HIBBELER, R. C. ANÁLISIS ESTRUCTURAL.-- 8A.ED..-- MÉXICO,D.F.: PEARSON EDUCACIÓN, 2012.-- 695P. 5. MCCORMAC, JACK C. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS: MÉTODOS CLÁSICO Y MATRICIAL.-- 4A.ED..-- MÉXICO,D.F.: ALFAOMEGA, 2010.-- 588P. 6. VERA LÁZARO, ALEJANDRO . DINÁMICA ESTRUCTURAL (1 GDL): PROBLEMAS RESUELTOS APLICACIONES CON MATLAB .-- LIMA: MACRO, 2011.-- 179P. 7. LÓPEZ AENLLE, MANUEL. APUNTES DE TEORÍA DE ESTRUCTURAS ED.BELLISCO 8. ALBAJAR MOLERA, LUIS. PROBLEMAS RESUELTOS DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES. ED. GARCETA 9. OLMOS MARTINEZ, PEDRO JOSE. DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN ED. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID. 10. NIETO, NEMECIO MARTINIANO. CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS: DISEÑAR PARA CONSTRUIR .-- BOGOTÁ: EDICIONES DE LA U, 2011.-- 633P. 11. VALENCIA CLEMENT, GABRIEL. ESTRUCTURAS DE ACERO: DISEÑO CON FACTORES DE CARGA Y DE RESISTENCIA .-- 2A.ED..-- BOGOTÁ: ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA, 2013.-- 512P. 12. VERA LÁZARO, ALEJANDRO SEGUNDO. DINÁMICA ESTRUCTURAL (1 GDL): PROBLEMAS RESUELTOS APLICACIONES CON MATLAB.-- LIMA: MACRO, 2011.-- 179P. 13. VERA LÁZARO, ALEJANDRO SEGUNDO. ANÁLISIS ESTRUCTURAL CON MATRICES: PROBLEMAS RESUELTOS.-- LIMA: MACRO, 2013.-- 422P.
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