Diseño Estructural. Diseño Estructural 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA. Nombre de la asignatura: Carrera: Ingeniería Civil. Clave de la asignatura:

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1 Diseño Estructural 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Diseño Estructural Ingeniería Civil Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Tepic, Marzo Participantes Dr. Luis Raul Sanchez Sandoval Ing. Enrique Covarrubias Dorado Observaciones (cambios y justificación) 3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas 1

2 Elementos de Concreto. Elementos de Acero. Análisis Estructural II Cimentaciones. - Diseño de Trabes - Diseño de Columnas - Diseño de losas - Elementos de tensión. - Elementos a compresión - Elementos a flexión -Flexocompre sión. - Métodos iterativos de análisis. - Métodos matriciales de análisis - Cimenta ciones superficiales -Cimentaciones profundas. b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Esta materia apoyará al alumno para que sea un profesional capacitado para intervenir en el diseño de obras de edificación y estará en condiciones de aplicar criterios para resolver situaciones no previstas. 4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO El alumno integrará y aplicará los conceptos de análisis y diseño de elementos de concreto y acero, a obras de Ingeniería. 5.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Conceptos generales de Diseño. 2 Criterios de Diseño y estructuración 1.1 Planteamiento de la necesidad. 1.2 Justificación. 1.3 Configuración 1.4 Estudios preliminares 1.5 Diseño estructural 1.6 Construcción 1.7 Mantenimiento 2.1 Por medio de modelos 2.2 Esfuerzo de trabajo o esfuerzos permisibles 2.3 De resistencia última 2.4 Basados en el análisis al límite 2.5 Sistemas estructurales en Ingeniería civil. 3 Análisis y diseño de elementos 3.1 Diseño de elementos sujetos a 3.2 Diseño de placas de base para elementos en 2

3 sujetos a 4 Diseño de vigas y losas 5 Diseño de Elementos sujetos a carga axial y flexión 6 Dimensionamiento y detallado 7 Proyecto Estructural en Edificación. 3.3 Aplicación de software en el diseño. 4.1 Diseño de vigas aplicando el método de factores de carga y resistencia, revisar por cortante y calcular flechas. 4.2 Diseño de losas en una y dos direcciones. 4.3 Diseño de placas de apoyo. 4.4 Aplicación de software en el diseño 5.1 Diseño de elementos estructurales sometidos a flexo-compresión usando las ecuaciones o diagramas de interacción. 5.2 Aplicación de software en el diseño. 6.1 De acero ( planos de diseño y planos de taller símbolos normalizados ) 6.2 De concreto (dibujos de colocación, detalles de varillas de refuerzo, detallado de elementos estructurales. 7.1 Memoria de calculo. 7.2 Planos generales y de detalle. 7.3 Exposición del proyecto realizado. 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS - Sistemas Estructurales - Materiales de Construcción - Procedimientos constructivos - Conocimiento de comportamiento elástico y plástico del material - Manejo de modelos de laboratorio. 7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS - Plantear soluciones para estructuras sencillas - Elaborar prototipos de estructuras y someterlos a diferentes sistemas de fuerzas - Investigación sobre los principales fenómenos regionales que afectan a las estructuras - Elaboración del diseño y cálculo estructural con el sistema estructural más adecuado a la región. - Elaborar programas de computadora de elementos de concreto y acero como ayudas de diseño. - Elaborar ayudas de diseño (tablas, gráficas, etc.) 8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Exámenes escritos, Asistencia a clases, Elaboración de proyectos, reportes de visitas y tareas Exposición de temas, apoyados con software y audiovisuales 3

4 Revisar informes de la investigación Participación individual y en grupo, revisión de memorias de cálculo. 9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1.- Conceptos generales de diseño El estudiante aplicará las propiedades fundamentales del diseño estructural, los criterios y la aplicación de los reglamentos. 1.1 Analizar en sesión grupal los aspectos básicos del proyecto estructural. 1.2 Analizar las especificaciones estándar de los códigos vigentes en diseño estructural. 1.3 Coleccionar las ayudas de diseño y tablas de perfiles estructurales estándar. 1.4 Realizar visitas a casas comercializadoras 1.5 Realizar visitas a obras en proceso 1,2,3,4,5, 6 Unidad 2.- Criterios de diseño y estructuración Reafirmar los criterios de diseño por esfuerzos de trabajo y al límite integrados en un sistema 2.1 Resumir los criterios básicos de diseño. 2.1 Calcular secciones netas y efectivas. 2.3 Diseñar elementos sujetos a tensión. 2.4 Diseñar cables. 1,2,3,4,5, 6 Unidad 3.- Análisis y diseño de elementos sujetos a Diseñará elementos de acero sujetos a Unidad 4.- Diseño de vigas y losas. Diseñará elementos estructurales sometidos a flexión. 3.1 Describir la fórmula de Euler obtenida de la influencia de los esfuerzos residuales en una columna. 3.2 Cálculo de la longitud efectiva para columnas con diferentes tipos de apoyos. 3.3 Diseñar elementos sujetos a 3.4 Diseñar placas de base para elementos en 3.5 Aplicación de software en el diseño. 4.1 Investigar y exponer los componentes de una viga y su funcionamiento 4.2 Calcular esfuerzos de flexión y momento en las secciones de perfiles. 4.3 Diseñar vigas aplicando el método de 1,2,3,4,5,6,13, ,2,3,4,5,6,9,15 4

5 factores de carga y resistencia, revisar por cortante y calcular flechas. 4.4 Diseñar losas en una y dos direcciones. 4.5 Diseñar placas de apoyo. 4.6 Aplicación de software en el diseño. UNIDAD 5.- Diseño de Elementos sujetos a carga axial y flexión Objetivo Educacional Diseñará elementos 5.1 Describir el comportamiento de estructurales elementos flexo comprimidos. sometidos a flexo amplificación de momentos. 5.2 Calcular los efectos de esbeltez y la 5.3 Diseñar elementos estructurales sometidos a flexo-compresión usando las ecuaciones o diagramas de interacción. 5.4 Aplicación de software en el diseño. 1,2,3,4,5,6,13,14,15 UNIDAD 6.- Dimensionamiento y detallado El alumno aplicará sus conocimientos para diseñar los componentes de sistemas estructurales incluyendo el detallado necesario para su correcta construcción 6.1 Describir las características y propiedades de los remaches. 6.2 Diseñar conexiones remachadas. 6.3 Describir las características y propiedades de los tornillos. 6.4 Diseñar conexiones atornilladas. 6.5 Exponer las características y propiedades de la soldadura. 6.6 Diseñar conexiones soldadas. 5, 13,14 UNIDAD 7.- Proyecto estructural en edificación El alumno realizará un Proyecto Estructural de algún edificio de varios niveles. 7.1 Realizar un proyecto estructural 7.2 Utilizar software para el análisis y diseño de la estructura. 7.3 Exposición en clase de los resultados del proyecto 7.4 Elaborar planos estructurales y de detalles 2,3,4,5,6,13,14,15 5

6 10. FUENTES DE INFORMACIÓN BIBLIOGRAFÍA BASICA Y COMPLEMENTARIA. 1.- DISEÑO ESTRUCTURAL MOLI-PIRALLA, R. 2.- GONZÁLEZ CUEVAS, ROBLES, ASPECTOS FUNDAMENTALES DE CONCRETO REFORZADO EDIT. LIMUSA 3.- APUNTES DE DISEÑO ESTRUCTURAL OSCAR DE BUEN Y LOPEZ DE HEREDIA U.N.A.M 4- ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO PARK Y PAULAY. 5.- DISEÑO DE ACERO ESTRUCTURAL BOWLES, J.E. 6.- REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES PARA EL D.F. DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL 7.- NORMAS TECNICAS COMPLEMENTARIAS PARA EL DISEÑO POR SISMO Y VIENTO. 8.- AMERICAN CONCRETE INSTITUTE, REGLAMENTO PARA LAS CONSTRUCCIONES DE CONCRETO ESTRUCTURAL Y COMENTARIOS ACI VIGENTE IMCYC. 9- LOSAS DE CONCRETO REFORZADO PARK Y GAMBLE 10- INTRODUCING STUCTURES FRANCIS, A. J. ED. PERGAMON PRESS., OXCFORD G.B SEGURIDAD Y DISEÑO ESTRUCTURAL ROBLENBLUETH, E. 6

7 12.- MANUALES DE DISEÑO DE OBRAS CURLES C.F.E 13.- MCCORMAC JACK DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (LRFD) EDIT. ALFA OMEGA 14.- IMCA (INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO) MANUAL DE CONSTRUCCIÓN EN ACERO. TOMOS I Y II 15.- FUNDAMENTOS DE INGENIERIA SISMICA NEW MARK Y ROSENBLUETH ED. C.E.C.S.A. 16. PAQUETERIA COMPUTACIONAL SOBRE DISEÑO 1.- SAFE 2000 (MEX) 2.- STAAD 3- SAP 90 (USA) 4.- C2B2 (USA) 5.- SUPERETAPS (USA) 6.- MAPG (MEX) 7.- PAQUETES DE ANALISIS Y DISEÑO EN CONCRETO (MEX) PRACTICAS 1.Prueba de los esfuerzos en un elemento a 2. Prueba de los esfuerzos en un elemento a tensión. 3. Comprobar con un modelo de viga a escala, el comportamiento de la misma sujeto a diferentes tipos de carga. 7