UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DIRECCION DE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL II I.
INFORMACIÓN GENERAL
CÓDIGO: CRÉDITOS: HORAS POR SEMANA: PRERREQUISITOS: CONDICIÓN: DEPARTAMENTO: PROFESOR: PROFESOR E-MAIL:
EC213G Análisis Estructural II 4 6 (4 Teoría – 2 Práctica) Análisis Estructural I Electivo Estructuras Hugo Scaletti
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II. SUMILLA DEL CURSO En el curso de Análisis Estructural II se reformulan y complementan procedimientos procedimientos considerados en cursos precedentes, para aprovechar mejor las capacidades de las computadoras digitales, planteando modelos modelos matemáticos matemáticos más realistas y confiables. Se pone énfasis énfasis en los aspectos conceptuales, pero también se desarrollan habilidades habilidades en el uso de programas de cómputo típicos de la práctica actual en las oficinas de diseño.
III. COMPETENCIAS DEL CURSO 1. Conoce las bases teóricas para el uso apropiado de programas de cómputo actualmente empleados en el análisis estructural. 2. Plantea modelos modelos que representan representan correctamente correctamente el problema problema de análisis, análisis, con las hipótesis simplificadoras simplificadoras requeridas para adecuarse a las herramientas disponibles. disponibles. 3. Utiliza programas programas de cómputo para el análisis estructural que se emplean en las las oficinas de ingeniería civil. 4. Se interesa por procedimient procedimientos os de análisis que progresivamente se incorporan en la práctica del análisis y el diseño de estructuras.
IV. UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. ASPECTOS BÁSICOS DEL MÉTODO DE RIGIDECES / 8 HORAS Objetivos del análisis estructural / Breve reseña histórica / Rigidez y flexibilidad / Análisis basado en rigidez / Idealización de la estructura / Grados de libertad / Sistemas de referencia / Ensamble de las ecuaciones / Determinación de desplazamientos desplazamientos / Desplazamientos Desplazamientos prescritos / Fuerzas en los elementos / Acciones no directamente asociadas a los grados de libertad.
2. ANÁLISIS ANÁLISI S DE RETICULADOS / 10 HORAS Reticulados planos y espaciales / Hipótesis simplificadoras / Rigidez de barra biarticulada 2D y 3D / Análisis de reticulados con cargas concentradas / Incrementos de temperatura / Deformaciones iniciales / Revisión de un programa simple para el análisis de reticulados planos / Uso de programa de cómputo general aplicado al análisis de reticulados.
3. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS APORTICADAS / 8 HORAS Rigidez y flexibilidad de elemento viga-columna 2D (eje recto, sección constante, ejes locales) / Deformaciones de corte / Traslación y rotación del sistema de referencia / Consideraciones 1
adicionales para fuerzas distribuidas / Revisión de programa simple para el análisis de pórticos planos / Caso general 3D / Hipótesis simplificadoras en el análisis tradicional.
4. USO DE PROGRAMAS DE CÓMPUTO PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL / 6 HORAS Geometría del modelo / Propiedades de materiales / Características de los elementos / Condiciones de apoyo / Vínculos / Reasignación de propiedades / Condiciones de carga estáticas / Combinaciones / Definición de las cargas / Presentación de resultados / Interacción con otros programas / Breve referencia a aspectos de diseño.
5. TÓPICOS ADICIONALES EN EL ANÁLISIS DE PÓRTICOS / 6 HORAS Pórticos con placas / Rigidez de elementos con brazos rígidos / Fuerzas de empotramiento / Comparación de resultados con distintas hipótesis / Condensaciones estáticas y cinemáticas / Elemento con extremo articulado / Subestructuras / Elementos de sección variable y/o eje curvo.
6. ANÁLISIS SÍSMICO CON FUERZAS ESTÁTICAS EQUIVALENTES / 6 HORAS Rigidez lateral de un pórtico plano / Aproximaciones / Modelos de acoplamiento cercano / Rigidez lateral de muros / Análisis sísmico seudo-tridimensional / Análisis sísmico con modelos tridimensionales / Diafragmas rígidos / Comparación de resultados con distintas hipótesis.
7. INTRODUCCIÓN A LAS TÉCNICAS DE ELEMENTOS FINITOS / 6 HORAS Principio de trabajos virtuales / Energía potencial / Rigideces y fuerzas estáticamente equivalentes / Elementos finitos simples / Consistencia, continuidad y convergencia / Elementos isoparamétricos / Consideraciones prácticas / Análisis de losas con cargas transversales.
8. INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS NO LINEAL / 6 HORAS Comportamiento no lineal, análisis y diseño / No linealidad geométrica / Estructuras tensadas / Magnificación de momentos / Pandeo linearizado / No linealidad en las relaciones constitutivas / Hipótesis de rótulas plásticas / Aisladores sísmicos y disipadores viscosos.
V. METODOLOGÍA El curso se desarrolla sobre la base de exposiciones del profesor, lecturas de material adicional, 4 evaluaciones en aula y 4 trabajos prácticos con programas de cómputo. Los trabajos se refieren al análisis de vigas continuas, al análisis de reticulados y pórticos planos y al análisis de un edificio con estructura de concreto armado. Este último trabajo será grupal.
VI. FÓRMULA DE EVALUACIÓN El Promedio Final PF se calcula como se muestra a continuación:
PF = ( EA + EB + ( PC1 + PC2 + PC3 + PC4 + PC5 + PC6) /6 ) /3 EA: Examen Parcial EB: Examen Final PC: Prácticas y trabajos calificados: Se consideran las 6 mejores notas de un total de 8. No se podrá eliminar la nota de la práctica 8 (trabajo grupal)..
VII. BIBLIOGRAFÍA 1. MC GUIRE, William, GALLAGHER, Richard y ZIEMIAN, Ronald Matrix Structural Analysis 2ª edición. John Wiley and Sons, N.Y., 2000 ISBN 0-471-12918-6
2. TENA, Arturo Análisis de Estructuras con Métodos Matriciales Editorial Limusa, México, 2004 ISBN-13: 978-968-18-6980-9 2
