Análisis estructuras de estructuras conformadas por elementos finitos.

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1 1. DATOS INFORMATIVOS: MATERIA O MÓDULO: CÓDIGO: COMPUTACION APLICADA AL ANALISIS ESTRUCTURAL CARRERA: NIVEL: INGENIERIA CIVIL OCTAVO No. CRÉDITOS: 2 CRÉDITOS TEORÍA: 1 CRÉDITOS PRÁCTICA: 1 SEMESTRE / AÑO ACADÉMICO: Segundo Semestre PROFESOR: Nombre: Grado académico o título profesional: Breve indicación de la línea de actividad académica: Indicación de horario de atención a estudiantes: Correo electrónico: Ing. Marcelo Guerra Avendaño. Ingeniero Civil- Máster en Dirección de Empresas Constructoras e Inmobiliarias-MDI Candidato a Máster en Estructuras Área de Estructuras Lunes Viernes marceloguerra@andinanet.net Teléfono: DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA: Introducción al conocimiento y uso con solvencia del programa SAP 2000, mediante estudio de casos de estructuras reales. Estudio de estructuras de hormigón armado. Cálculo y diseño de estructuras de acero. Análisis estructuras de estructuras conformadas por elementos finitos.

2 3. OBJETIVO GENERAL: Complementar la formación académica en el área de estructuras en general, utilizando un programa de cálculo y diseño de estructuras. Aplicar los conocimientos y conceptos fundamentales del cálculo y diseño de diferentes estructuras utilizando el software SAP2000. Integrar el conocimiento del diseño de elementos individuales en hormigón armado, y estructuras de acero, para diseñar estructuras reales. Capacitar al estudiante en el diseño conceptual y recalcar que los programas de estructuras, solamente ayudan a optimizar el tiempo de cálculo y diseño; y da la oportunidad al ingeniero estructural de prestar mayor importancia a la creatividad, a la revisión de detalles, y a enfatizar el diseño conceptual. 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Dar a conocer los diferentes tipos de elementos (barras, placas, restricciones, co-restricciones, etc.), que posee el programa SAP2000; y el uso y aplicación cada uno de ellos. El estudiante estará en capacidad de realizar sus propios modelos matemáticos para resolver y diseñar estructuras como: galpones industriales, casas, edificios, celosías, vigas continuas, pórticos planos, vigas en medio elástico, losas, vigas de hormigón presforzado, etc. Se utilizará cargas, verticales, horizontales de viento y sismo, móviles y acciones de tipo dinámico. Además se estudiará, los post procesadores de diseño tanto de elementos de hormigón armado como: muros de corte, vigas, columnas, o de acero como vigas, columnas, diagonales, secciones compuestas; que permitirán al diseñador un sustancial y efectivo ahorro de tiempo. 5. CONTENIDOS CAPITULO 1. Generalidades. 1.1 Introducción, conceptos básicos. Formato y tipo de unidades. 1.2 Nudos y elementos. 1.3 Sistemas de coordenadas.

3 1.4 Grados de libertad. CAPITULO 2. Bloques del Programa. 2.1 Uso de modelos estructurales predefinidos. 2.2 Creación de modelos estructurales. 2.3 Asignación de RESTRAINTS. 2.4 Definición de elementos tipo FRAME. 2.5 Asignación de elementos tipo FRAME. 2.6 Definición de elementos tipo SHELL 2.7 Asignación de elementos tipo SHELL. 2.8 Definición de estados de carga. 2.9 Definición de tipos de cargas (LOADS). 2.10Asignación de cargas (LOADS) Definición de combinaciones de carga (COMBO) Importación de archivos tipo SAP 90, $2K y DXF (Auto CAD) Importación de coordenadas y elementos desde EXCEL Mallas definición y tipo. CAPITULO 3. Post-procesador de diseño. 3.1 Tipos de códigos de diseño usados, funcionamiento y ejecución. 3.2 Revisión de resultados. 3.3 Diseño en Acero. 3.4 Diseño en hormigón armado.

4 CAPITULO 4. Otras opciones. 4.1 Análisis estático. 4.2 Análisis dinámico. 4.3 Análisis P-D. Ejercicios. Viga simplemente apoyada con cargas puntuales y distribuidas en diferentes estados de carga, que permitirá comparar resultados con el cálculo manual. Viga continua, que soporta, puntuales, momentos, cargas trapezoidales, uniformes, etc. Celosía plana con diferentes configuraciones y tipologías. Galpón Industrial, integra en un modelo 3D, columnas de hormigón armado y celosía en acero. Se aplicará cargas verticales y de viento. Pórtico plano, aplicando cargas verticales y cargas sísmicas. Vigas en medio elástico aislada e integrada a un modelo estructural de un edificio. Pórtico espacial (Edificio 3D), análisis Pseudo Estático y Modal Espectral. Cálculo de losas con vigas banda y con vigas altas, permitirá estudiar el comportamiento de cada una de ellas. Vigas de hormigón presforzado, permitirá estudiar las pérdidas por comportamiento de los materiales y el desempeño de este tipo de estructura.

5 Pontificia Universidad Católica del Ecuador Facultad de Av. 12 de Octubre 1076 y Roca Apartado postal Fax: Telf: Quito - Ecuador 6. METODOLOGÍA, RECURSOS: La modalidad del curso será de laboratorio dirigido, complementado con conferencias magistrales. Se entregará un folleto preparado por el profesor. Se requiere de un proyector tipo INFOCUS o similar y un pizarrón para tiza líquida. 7. EVALUACIÓN: CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: 07 Febrero de 2012 Prueba 1 06 Marzo de 2012 Examen 1 20 Marzo de 2012 Prueba 2 10 Abril de 2012 Examen 2 24 Abril de 2012 Prueba 3 15 Mayo de 2012 Examen Final 8. BIBLIOGRAFÍA: Textos de Referencia: 1. Manual de Diseño de Edificios Sismorresistentes utilizando ETABS, Marcelo Guerra Avendaño-Daniel Chacón, Quito/Ecuador, Manual Básico de SAP2000, Marcelo Guerra Avendaño, SAP2000 Basic, Analysis Reference Manual, Computers & Structures Matrix Structural Analysis & Dynamics Theory and Computation, Mario Paz, Building Support Structures, Wolfgang Schueller, Dynamics of Structures. Anil K. Chopra Aprobado: Por el Consejo de Escuela 5

6 Pontificia Universidad Católica del Ecuador Facultad de Av. 12 de Octubre 1076 y Roca Apartado postal Fax: Telf: Quito - Ecuador f) Director de Escuela fecha: Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha: INFORMACIÓN ADICIONAL PARA LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA Inicio: 16 de enero de 2012 Fin: 18 de mayo de 2012 Exámenes finales: del 14 al 18 de mayo de

7 Asignatura: SEMANA (1-17) N de horas de clases teóricas ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE - ESTUDIANTES (HORAS PRESENCIALES) N de horas de clases prácticas, laboratorios, talleres Organización Docente Semanal N de horas de tutorías especializadas TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE (HORAS NO PRESENCIALES) ACTIVIDADES (Descripción) N de horas EVALUACIONES TEMAS A TRATAR (N del tema, unidad, o capítulo descritos en Contenidos) 1.1 Introducción, conceptos básicos. 1.2 Nudos y 1 semana 1 1 elementos. Viga Trabajo Viga simplemente apoyada. simplemente apoyada Sistemas de coordenadas semana 1 1 Grados de libertad. Viga continua Trabajo de vigas continuas Uso de modelos estructurales predefinidos 2.4 Definición de 3 semana 1 1 elementos, cargas, combinaciones de carga. Celosía Trabajo Celosía plana. plana. 3 4 semana 1 1 Trabajo Celosía Espacial 6 puntos Prueba 1. Celosía Espacial 2 5 semana puntos Examen 1 6 semana 1 1 Trabajo de aplicación de Importación de 7

8 importación de coordenadas y elementos desde EXCEL. coordenadas elementos EXCEL. y desde 3.1 Tipos de códigos de diseño usados, funcionamiento y 7 semana 1 1 ejecución. 3.2 Revisión de resultados Diseño Trabajo Diseño en Acero y Hormigón armado 3 en Acero y Hormigón armado 8 semana puntos Prueba 2 9 semana 1 1 Trabajo Pórtico plano. 3 Pórtico plano. 10 semana 1 1 Trabajo de Vigas en medio elástico. 2 Vigas en medio elástico. 11 semana puntos Examen Análisis dinámico. 12 semana 1 1 Trabajo Pórtico espacial Pórtico espacial (Edificio 3D). (Edificio 3D). 13 semana 1 1 Trabajo Pórtico espacial (Edificio 3D) Análisis estático. Pórtico espacial (Edificio 3D). 14 semana 1 1 Trabajo de Cálculo de losas 2 Cálculo de losas 15 semana puntos Prueba 3 16 semana 1 1 Trabajo de puentes 2 Cálculo de puentes 17 semana puntos Examen Final 18 semana EXÁMENES: EXAMEN FINAL 8