UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL FILIAL JAÉN
SILABO DE CONCRETO ARMADO I I.
INFORMACIÓN GENERAL: 1.1. Facultad 1.2. Escuela profesional 1.3. Departamento Académico 1.4. Asignatura 1.5. Código 1.6. Naturaleza 1.7. Prerrequisito 1.8. Régimen 1.9. Ubicación 1.10. Condición 1.11. Horas semanales 1.12. Valor Académico 1.13. Docente 1.14. Correo Electrónico
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Ingeniería Ingeniería Civil Ciencias de la Ingeniería Concreto Armado I 870120 Profesional Básica Mecánica de Sólidos I Semestral Cuarto año / Primer Semestre (2018-I) Obligatorio 2 Teoría + 3 Práctica 3 créditos Ingº. EUCLIDES POCLIN TUESTA
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II. SUMILLA
La asignatura comprende: Introducción. Materiales. Nociones preliminares. Carga axial. Flexión pura. Esfuerzo cortante cortante y tracción diagonal. Torsión. Control de las condiciones de servicio. Vigas y losas armadas en una dirección. direcci ón. Columnas. Muros. III. FUNDAMENTACIÓN
La asignatura se orienta a brindar al estudiante de ingeniería civil, los criterios para el análisis y diseño de elementos estructurales de concreto armado, que le permitan comprender los conceptos y métodos fundamentales para el análisis y diseño de los elementos estructurales de concreto armado bajo solicitaciones de flexión pura, corte, fuerza axial y torsión por acción de los diferentes tipos de carga a los l os que se encuentran sujetos; desarrollando competencias, capacidades, actitudes y conocimientos que permitan a los futuros ingenieros civiles, afrontar con éxito el cálculo y diseño de estructuras que cumplan con los l os requisitos de las normas técnicas de edificaciones. IV. COMPETENCIAS:
V.
Diseña elementos estructurales de concreto armado bajo diferentes estados de carga, realizando diseños óptimos: funcionales, confiables y económicos. Aplica procedimientos y metodologías de diseño y verificación de elementos estructurales de concreto armado, sujetos a tracción, flexión, cortante, flexo compresión y flexo cortante; teniendo en consideración la NTE E.060 Concreto Armado y el Código ACI 318-14.
PROGRAMACIÓN ACADÉMICA: 5.1. UNIDAD I: FUNDAMENTOS DEL DISEÑO EN CONCRETO ARMADO
CAPACIDADES: - Entiende la filosofía del diseño y sus aplicaciones. - Define los factores de carga y sus combinaciones. - Aplica los métodos de diseño propuestos por la NTE E.060 Concreto Armado y el código del ACI y las combinaciones de carga en un elemento estructural. 1
- Define las características físicas y mecánicas del concreto, sus componentes y su resis
tencia. Define las características físicas y mecánicas del acero de refuerzo, su resistencia y características de adherencia. Elabora los diagramas esfuerzo-deformación de los materiales componentes del concreto reforzado. Determina el sistema estructural de una edificación de concreto armado. Explica la formación de rótulas plásticas en vigas y columnas.
ACTITUDES: - Valora la importancia del proceso de diseño estructural óptimo. - Demuestra habilidad en la interpretación y aplicación de las diversas Normas de Diseño. - Asume una actitud responsable y crítica para el trabajo realizado. - Demuestra interés y responsabilidad en el trabajo en equipo. - Reconoce y explica las fallas que puedan observarse en el comportamiento del concreto en sus distintas etapas. - Expresa resultados de las ventajas y desventajas del concreto armado, habiendo determinado las propiedades de los materiales. - Decide y toma decisiones en los métodos de diseño de elementos estructurales de concreto armado. - Explica las especificaciones técnicas del acero en su resistencia a la tracción y sus pro piedades. - Valora aprendizajes desarrollados en la asignatura como parte de su formación profesional. CONTENIDO TEMÁTICO: SEMANA 01: - El diseño estructural. Objeto de diseño. Proceso de diseño. Métodos de diseño: Método de diseño a la rotura, Método de diseño elástico. Método de diseño por capacidad. Requisitos de resistencia y de servicio. Resistencia requerida. Resistencia de diseño. Métodos de análisis. - Propiedades mecánicas del concreto y del acero. Resistencia del concreto a la compresión. Módulo de elasticidad del concreto. Resistencia de diseño para el acero. Módulo de elasticidad del acero. SEMANA 02: - Comportamiento del concreto: Mecanismo de agrietamiento y falla del concreto sometido a compresión. Comportamiento del concreto bajo esfuerzo uniaxial: Comportamiento del esfuerzo de compresión, comportamiento del esfuerzo de tensión. Comportamiento bajo esfuerzos combinados: Comportamiento del esfuerzo biaxial, comportamiento del refuerzo de compresión triaxial. SEMANA 03: - Confinamiento del concreto por el refuerzo. Curva esfuerzo deformación del concreto confinado y sin confinar en compresión. - Sistemas resistentes a fuerzas laterales (estructuras de concreto armado) - Rótulas plásticas en estructuras de concreto armado. - Práctica calificada de aula de la primera unidad.
5.2. UNIDAD II: ANÁLISIS Y DISEÑO A FLEXIÓN: DISEÑO DE VIGAS Y LOSAS
CAPACIDADES: - Analiza y diseña vigas rectangulares de concreto armado, simple y doblemente reforzada. - Analiza y diseña vigas “T” de concreto armado con refuerzo a tensión y compresión. - Analiza y verifica los diferentes estados de carga en los casos que se presenten en una losa armada en una y dos direcciones. - Aplica correctamente los factores de carga y disminución de resistencias, la seguridad 2
y los límites de cuantía.
ACTITUDES: - Asume una actitud responsable y crítica para el trabajo realizado. - Demuestra interés y responsabilidad en diseños realizados. - Decide y toma decisiones al emplear los métodos de diseño de elementos estructurales de concreto armado. - Reconoce la importancia de los diseños seguros y económicos mediante el manejo de alternativas. - Reconoce la importancia del comportamiento de un sistema de losas armadas en dos direcciones. - Muestra motivación por conocer la metodología usada en el cálculo de la resistencia y deformación en las losas en dos direcciones. - Demuestra habilidad en la interpretación y aplicación de las diversas Normas de Diseño. CONTENIDO TEMÁTICO: SEMANA 04: - Hipótesis básicas para el estudio de elementos sometidos a flexión. Falla del concreto a compresión. Falla del concreto a la tracción. Hipótesis de Bernoulli. Esfuerzo de corte. Esfuerzos normales. - Flexión de sección rectangular con acero en tracción. Estado elástico no agrietado. Estado elástico agrietado. SEMANA 05: - Método de diseño a la rotura. Estado de rotura (colapso). Análisis de casos de fallas: falla por fluencia del acero. Falla por aplastamiento del concreto. Falla balanceada. Límites de cuantía para el diseño. Condición para el diseño. Expresiones de diseño. Aplicación del método a la rotura. SEMANA 06: - Análisis y Diseño por Flexión. Vigas de Secciones T y L. Longitud de desarrollo a Tensión. Longitud de desarrollo a Flexión. - Resistencia a la Flexión de Secciones Simétricas Cualquiera - Diseño de vigas doblemente reforzadas. SEMANA 07: - Diseño de losas y vigas continuas. Métodos de análisis estructural. Método de los coeficientes. SEMANA 08: - Diseño de losas macizas. - Práctica calificada de aula de la segunda unidad.
5.3. UNIDAD III: DISEÑO POR CORTANTE Y TORSIÓN - ADHERENCIA, ANCLAJE Y LONGITUD DE DESARROLLO.
CAPACIDADES: - Evalúa la capacidad del concreto de tomar esfuerzos de corte. - Identifica y evalúa la necesidad de la adherencia entre el concreto y el refuerzo. - Analiza las características y propiedades del acero para la adherencia. - Analiza las deflexiones y su comportamiento con las admisibles. - Determina los peraltes mínimos en relación a las flechas admisibles. - Determina longitudes de anclaje, ganchos, traslapes y separación de estribos. - Elabora memorias de cálculo. ACTITUDES: - Demuestra habilidad para el reforzamiento de elementos por esfuerzo cortante. - Demuestra habilidad para el control de deflexiones. - Reconoce la importancia de las longitudes de anclaje y traslape. - Demuestra habilidad en la interpretación y aplicación de las diversas normas de diseño. 3
- Muestra actitud analítica y valorativa de la aplicación de la normatividad vigente del
RNE y del Código ACI 318-14. - Valora aprendizajes desarrollados en la asignatura como parte de su formación profesional.
CONTENIDO TEMÁTICO: SEMANA 09: - Introducción. Hipótesis del comportamiento de una viga con y sin armadura transversal. Diseño por Fuerza Cortante. - Comportamiento de vigas sometidas a cortante. Condición de diseño. SEMANA 10: - Deflexiones en Elementos de Concreto Reforzado. Método del ACI para el Control de Deflexiones. Deflexiones instantáneas y a largo plazo. Evaluación de Grietas. SEMANA 11: - Mecanismo de adherencia entre el concreto y el acero. Anclajes, ganchos y empalmes. - Diseño por Torsión. SEMANA 12: - Práctica calificada de aula de la tercera unidad.
5.4. UNIDAD IV: ELEMENTOS A FLEXOCOMPRESIÓN Y CORTANTE. DISEÑO DE COLUMNAS Y MUROS ESTRUCTURALES
CAPACIDADES: - Desarrolla criterios de estructuración para elementos verticales. - Analiza y diseña columnas cargadas axialmente con y sin momentos de flexión. - Identifica, analiza y diseña columnas con comportamiento biaxial. - Utiliza gráficos y nomogramas de diseño. - Analiza cargas de servicio, profundidad de cimentación y capacidad portante de los suelos. - Define la distribución de presiones y el área de sustentación. - Desarrolla criterios de análisis en el uso adecuado de las cimentaciones aisladas. - Diseña cimentaciones aisladas. - Elabora memorias de cálculo. ACTITUDES: - Reconoce la importancia del dimensionamiento y tipo de escalera y su diseño respectivo. - Valora aprendizajes desarrollados en la asignatura como parte de su formación profesional. - Demuestra habilidad para el reconocimiento de columnas arriostradas y no arriostradas. - Demuestra habilidad para el diseño uniaxial de columnas. - Reconoce la capacidad de soporte de los elementos verticales. - Demuestra habilidad en la interpretación y aplicación de las diversas normas de diseño. CONTENIDO TEMÁTICO: SEMANA 13: - Generalidades. Dimensiones de diseño para elementos sometidos a compresión. Límites de refuerzo. - Tipos de columnas. Columnas según el tipo de refuerzo transversal. - Análisis de columnas cortas. Cargadas axialmente. Columnas sometidas a compresión pura. Columnas sometidas a flexocompresión. Columnas Estribadas. Columnas Zunchadas. SEMANA 14: - Diseño de Columnas. Análisis de secciones con armadura en dos caras. Fallas por trac-
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ción y compresión. Uso de los Diagrama de Interacción. Diseño de la armadura transversal. SEMANA 15: - Predimensionamiento de muros estructurales. - Determinación de la fuerza cortante en muros estructurales. - Diseño de muros estructurales. SEMANA 16: - Práctica calificada de aula de la cuarta unidad y sustentación de trabajo final. - Evaluación sustitutoria. SEMANA 17: - Evaluación de aplazados. VI. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
El curso se desarrollará en sesiones de teoría y práctica, empleando metodologías activas y heurística en el proceso aprendizaje-enseñanza, promoviendo la participación de los estudiantes. El profesor emplea la exposición y ejemplificación para complementar la actividad de los estudiantes, utilizando ayudas audiovisuales cuando sean pertinentes. VII. MATERIAL EDUCATIVO
Medios Auxiliares visuales: Bibliográficos, separatas, guía de ejercicios, diapositivas, etc. Medios Auxiliares Audiovisuales: Laptop, proyector, DVD, etc. Símbolos de Representación plana: Pizarra, láminas, carteles, diagramas. Instrumentos geométricos y otros: Plumones, mota, reglas, wincha métrica, etc .
EVALUACIÓN
VIII.
La evaluación será integral, sistemática, flexible, continua, diversificada que abarca las experiencias de aprendizaje relacionadas con el desarrollo intelectual, socioemocional y psicomotor de los estudiantes. Se tomará 01 Práctica Calificada de aula por unidad como mínimo. Los estudiantes que no rindieran práctica o examen en la fecha programada sin justificación, tendrán calificación de cero (00). No se permitirá el ingreso a estudiantes a rendir prácticas o exámenes después de transcurridos diez (10) minutos de iniciada la práctica o examen. Si durante la práctica o examen, se sorprende a un estudiante copiando, deberá entregar su práctica o examen y abandonar el aula. La práctica o examen será calificada con nota cero (00). Así mismo, si el estudiante participa en actos de: copia, atente contra el desarrollo de las prácticas o exámenes, usar sistema de comunicación electrónica, no entregar la práctica o examen u otros de naturaleza similar, será calificado con cero (00). Se encargarán Trabajos y/o Prácticas Calificadas Domiciliarias, los cuales serán presentados y sustentados en la fecha y hora programada. Los estudiantes que incumplan, serán calificados con Nota NP (No presentó o no se presentó), equivalente a cero (00). Se evaluará Actitudes: Asistencia y responsabilidad, motivación e interés, perseverancia, disposición al trabajo en equipo, disposición emprendedora, cooperativa y democrática, capacidad crítica y de análisis para optimizar resultados. El alumno deberá acreditar el 70% de asistencia a clases, caso contrario es inhabilitado (INH) automáticamente por el Sistema Informático Académico (SIA) de la UNC. El calificativo a ser ingresado en el SIA de la UNC, para cada periodo, en escala vigesimal con aproximación al centésimo se obtendrá de acuerdo con la siguiente expresión: = 0,60 × + 0,30 × + 0,10 ×
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Donde: EV PC PD PA
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Evaluación a ser ingresado en el SIA, para cada unidad. Promedio de Prácticas Calificadas de aula de la unidad (60%) Promedio de Prácticas Domiciliarias y/o Sustentación (30%) Promedio de Actitudes (10%)
El promedio final se obtiene automáticamente del SIA; siendo la nota aprobatoria mayor o igual a 10,5 aproximada a entero; así la nota aprobatoria mínima es de once (11) de la escala vigesimal. A los alumnos desaprobados se les tomará un examen sustitutorio que reemplazará a la EV más baja de forma automática por el SIA, obteniéndose un nuevo promedio. De resultar desaprobado se tomará un examen de aplazados, siempre y cuando registren 70% como mínimo de asistencia a las clases y haber obtenido nota mínima de cinco (05) en su promedio, cuya nota a ingresar en el SIA es once (11).
IX. BIBLIOGRAFÍA:
X.
BLANCO BLASCO, Antonio. (2011). Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado. Libro 2. Colección del ingeniero Civil. Lima, PE. 303 p. CUEVAS GONZALES, Oscar M. (2005). Aspectos Fundamentales del Concreto reforzado. 4.ª Edición, Limusa México, ME. HARMSEN, Teodoro E. (2002). Diseño de Estructuras de Concreto Armado. 3.ª Edición. PUCP. Lima, PE. 683 p. MC CORMAC, Jack C. & BROWN, Russell H. (2011). Diseño de Concreto Reforzado. 8.ª Edición. Alfaomega. México, ME. 710 p. MORALES, Roberto. (2006). Diseño en Concreto Armado. 3.ª Edición. Fondo Editorial ICG. Lima, PE. NILSON, Arthur H. (2001). Diseño de Estructuras de Concreto . 12.ª Edición. Bogotá, CO. 722 p. ORTEGA G., Juan. (2014). Diseño de Estructuras de Concreto Armado. Tomo I. Editorial MACRO. Lima, PE. OVIEDO S., Ricardo. (2016). CONCRETO. Diseño Sismorresistente de Edificaciones de Concreto Armado. Lima. PE. 314 p.
NORMAS
NTE E.020 Cargas. D.S. N° 011-2006-VIVIENDA. Lima, PE. NTE E.030 Diseño Sismorresistente. D.S. N° 003-2016-VIVIENDA. Lima, PE. NTE E.060 Concreto Armado. D.S. Nº 010-2009-VIVIENDA. Lima, PE. ACI 318-14 Jaén, 16 de abril del 2018
Lic. EUCLIDES POCLIN TUESTA CPPe 0933430498 INGENIERO CIVIL CIP 175491
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