Curso: ANÁLISIS ESTRUCTURAL AVANZADO Instructor: Mario Beteta Jerez
Objetivos El curso se enfoca en los métodos matriciales y en sus fundamentos, a través del estudio de las formulaciones clásicas del método de los desplazamientos y el método de las fuerzas. Se buscará comprender en su manera más fundamental la diferencia entre estas dos estrategias y, conforme el avance de las lecciones, claro quedará para el estudiante qué método es más más apropiado para cada problema en particular. Pese a la importancia importancia de entender la diferencia entre ambos métodos y su aplicación a problemas “pequeños”, el curso abordará de manera inmediata (una vez finalizada la introducción del curso), el método de rigidez directo, tanto para el análisis de estructuras constituidas por miembros cargados axialmente, como para vigas y marcos (estructuras constituidas por miembros sometidos a corte y flexión). El método del trabajo virtual, será estudiado como preludio a los métodos de las fuerzas y de los desplazamientos, dada su importancia tanto a nivel teórico como parte importante en la solución de problemas en los dos métodos anteriormente mencionados. Seguidamente, se estudiará el método de las fuerzas y el método de los desplazamientos, tanto en su formulación básica como en su aplicación a problemas prácticos. El tema del trabajo virtual será re-visitado al final del curso, preparando al estudiante para comprender el método de los elementos finitos, el cual será abordado más en detalle en cursos posteriores. Pre-requisitos Análisis estructural (curso llevado en pregrado en la carrera de Licenciatura en ingeniería civil). Textos requeridos Se utilizará como texto del curso el citado en la referencia 1. De cualquier manera, las las demás publicaciones contienen información importante y a ellas se hará referencia durante el curso 1. McGuire, William, R. H. Gallagher, and Ronald D. Ziemian. Matrix Structural Analysis. New New York: Wiley, 2000. Print. 2. Felton, Lewis P., and Richard B. Nelson. Matrix Structural Analysis. New York: J. Wiley, 1997. Print. 3. Craig, Roy R. Mechanics of Materials. 2nd ed. Hoboken, NJ: Wiley, 2000. Print Otros libros que podrían ser útiles y mencionados durante las lecciones o a los que se podría hacer referencia son: so n: 4. Hibbeler, R. C. Análisis Estructural. México: Prentice-Hall Hispanoamericana, 1997. Print. 5. Pvzemieniecki, J. S. Theory of Matrix Structural Analysis. New York: Dover, 1985. Print.
Sitio en Internet Se anunciará en breve. NOTAS IMPORTANTES: Es responsabilidad de los estudiantes descargar estos documentos en su debido momento, dado que, aunque en general se dejarán al menos por dos semanas en su ubicación original, por cuestiones de mantenimiento del sitio podrían ser removidos, en cuyo caso, os documentos no serán cargados al sitio nuevamente. La materia del curso es inherentemente una continuación de lo estudiado en cursos de pregrado de la carrera de ingeniería civil. Cursos como: estática, resistencia de materiales y análisis estructural contienen importantes conceptos con los cuales el lector se asumirá que está familiarizado y, en general, dichos conceptos NO SERÁN REPASADOS durante las lecciones de nuestro curso. Cada estudiante es responsable de prepararse individualmente repasando dichos tópicos si así lo considera necesario. Otras políticas: Las tareas, en su parte de cálculos manuales, deben ser entregadas en papel cuadriculado. Se dejarán las tareas con la idea de que sean realizadas por los estudiantes como una preparación para los exámenes. Por esta razón, más allá de que la entrega de tareas se debe efectuar el día del examen final, se recomienda realizarlas previamente a los exámenes a cuya materia corresponden. La entrega de los proyectos/tareas expira al final del último día de clases (día del examen final). En ningún caso se aceptarán tareas/proyectos atrasados. Integridad Académica Estudiantes que sean sorprendidos haciendo trampa se les asignará una nota de cero puntos. Su caso será llevado a las altas autoridades de la Universidad de San Carlos de Guatemala con la recomendación de “expulsión del programa de estudios”. En un examen, qué constituye fraude está totalmente claro. En cuanto a proyectos o tareas, los siguientes pueden considerarse ejemplos de fraude académico:
Presentar la solución de una tarea en la cual el estudiante no realizó personalmente todos los cálculos y manipulaciones matemáticas. Obtener o usar soluciones provenientes de tareas de años anteriores. Evidencia concluyente de este tipo de acciones incluye presentar soluciones en las que errores provenientes de soluciones previas son presentadas también por el estudiante en el presente, o si datos “viejos” que fueron cambiados aparecen en la solución presentada por el estudiante, aunque hayan sido cambiadas para este ciclo respecto de aquella correspondiente a años o ciclos anteriores. Proveer copias parciales o completas de las tarea a otro(s) estudiante(s).
Para las tareas, los estudiantes pueden comparar verbalmente las respuestas finales para cualquier problema como una manera de verificar que han sido resueltas correctamente. Esto solamente puede hacerse si ambos estudiantes completaron la tarea individualmente.
Para más información respecto de qué constituye fraude académico, referirse al reglamente de evaluación y promoción de la Universidad de San Carlos de Guatemala.
Acotación especial sobre los exámenes Es absolutamente obligatorio asistir a los exámenes parciales y cortos para tener derecho a examen final y, por lo tanto, a una nota final. No realizar un examen de manera deliberada tendrá como consecuencia automática la asignación de una calificación de cero puntos en la nota final del curso.
Programa y contenido de cada sesión Sesión (3 hrs) Tópico PARTE I INTRODUCCIÓN – EL MÉTODO DE RIGIDEZ DIRECTO 1 (17/01) Introducción – Información general del curso El método de las fuerzas y el método de los desplazamientos: idea fundamental Grado de indeterminación estática y grado de indeterminación cinemática El método de la rigidez aplicado a estructuras constituidas por elementos sometidos a carga axial - Teoría básica 2 (24/01)
El método de la rigidez aplicado a estructuras constituidas por elementos sometidos a carga axial (armaduras) – Problemas
3 (31/01)
El método de la rigidez aplicado a estructuras constituidas por elementos sometidos a corte y flexión (vigas y marcos) – Teoría básica
4 (07/02)
El método de la rigidez aplicado a estructuras constituidas por elementos sometidos a corte y flexión (vigas y marcos) - Problemas Examen Parcial EL MÉTODO DEL TRABAJO VIRTUAL El método del trabajo virtual – Teoría y Problemas EL MÉTODO DE LAS FUERZAS El Método de la fuerzas – Teoría básica El Método de los desplazamientos - Problemas EL MÉTODO DE LOS DESPLAZAMIENTOS El método de los desplazamientos – Teoría básica y Problemas Examen Final
5 (14/02) PARTE II 6 (21/02) PARTE III 7 (28/02) 8 (07/03) PARTE IV 9 (14/03) 10 (21/03) 11 (05/04)
Evaluación Examen Parcial Exámenes Cortos Tareas Examen Final TOTAL
30 20 20 30 100
