DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS (T)

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1 DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS (T) FICHA CURRICULAR DATOS GENERALES Departamento: Irrigacion Nombre del programa: Ingeniero en Irrigación Area: Construcciones agrícolas Asignatura: Diseño de Estructuras Metálicas (T) Carácter: Optativa Tipo: Teórico-Práctico Prerrequisitos: Ninguno del programa de Ingeniero en Irrigación Nombre del profesor: Ciclo escolar: Grado Escolar: Sexto Semestre: Segundo Horas teoría/semana: 3.0 Horas práctica/semana: 0.0 Horas totales del curso: 48 horas RESUMEN DIDACTICO Esta asignatura es optativa y esta enfocada a las construcciones agropecuarias e hidráulicas de estructuras metálicas. Los conocimientos a enseñar son de carácter práctico y la finalidad es que el alumno tenga pleno conocimiento de las técnicas de revisión y diseño de estructuras de metal que son usadas comúnmente en estructuras. Este curso se desarrolla en el aula de clase. El material didáctico a utilizar son libros, programas de cómputo, proyector de computadora principalmente. La evaluación será de la forma siguiente: 2 exámenes parciales 60% Tareas 35% Participación en clase 5%

2 DISEÑO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS (T) PROGRAMA DE ESTUDIO PRESENTACION Este curso permite conocer los conceptos básicos de comportamiento y diseño de miembros y conexiones metálicas sometidos a diversas solicitaciones. OBJETIVO: - Realizar un proyecto estructural de un construcción típica de estructura metálica aplicando normas y reglamentos correspondientes. CONTENIDO UNIDAD 1. COMPORTAMIENTO DEL ACERO 6 h. Objetivo particular: Identificar las propiedades del acero estructural que influyen de una manera significativa en el comportamiento de las estructuras hechas con ese metal Gráficas esfuerzo-deformación 1.2. Efectos de tratamientos térmicos y mecánicos 1.3. Ductilidad, fatiga, falla frágil 1.4. Comportamiento elastoplástico del acero UNIDAD 2. DISEÑO DE MIEMBROS AISLADOS CARGADOS AXIALMENTE 6 h. Objetivo particular: Analizar el comportamiento de miembros aislados rectos esbeltos en tensión o compresión axial y determinar su resistencia. Utilizar los conocimientos anteriores para dimensionar los miembros mencionados Miembros simples en tensión. Area neta. Deformaciones. Vibracio nes. Esbeltez. Diseño Miembros compuestos en tensión. Separadores. Conectores. Diseño 2.3. Miembros simples en compresión. Inestabilidad (Pandeo) general. Esbeltez. Rangos Elásticos o Inelásticos de pandeo. Fórmula de Euler. Teorías del Módulo tangente y del

3 módulo reducido de Engesser. Modelo de Shanley. Esfuerzos residuales. Curvas de diseño. Fórmula de Bleich. Pandeo Local. Diseño Miembros compuestos en compresión. Especificaciones. Diseño. UNIDAD 3. DISEÑO DE MIEMBROS AISLADOS CARGADOS TRANSVERSALMENTE 9 h. Objetivo particular: Investigar la respuesta de las barras rectas aisladas ante los efectos producidos por cargas normales a su eje. Distinguir el comportamiento elástico del inelástico. Diseñar vigas de metal y vigas compuestas acero-concreto Flexión uniaxial en miembros simples. Plastificación y momento plástico. Factores de forma. Secciones típicias. Secciones compactas. Pandeo lateral torsional. Rangos elástico e inelástico de pandeo lateral. Momento de diseño. Fórmulas de diseño Flexión uniaxial en miembros compuestos. Especificaciones. Vigas híbridas. Vigas compuestas acero-concreto Flexión biaxial. Casos particulares Cortante. Secciones laminadas. Secciones peraltadas con almas esbeltas. Pandeo de placas cargadas en su plano medio. Atiesadores. Resistencia postpandeo. Especificaciones y diseño. UNIDAD 4. DISEÑO DE MIEMBROS SUELTOS A ESFUERZOS COMBINADOS DE FLEXIÓN, CARGA AXIAL CORTANTE 6 h. Objetivo particular: Dimensionar piezas rectas sometidas a flexotensión o a flexocompresión, teniendo en cuenta los efectos de segundo orden producidos por la interacción fuerza axial deflexión lateral Flexo-tensión 4.2. Flexo-compresión. Fórmulas de interacción. Efectos de la carga axial en la curvatura de la pieza. Factor de amplificación de momento. Momento de Diseño. Fórmulas de diseño. Aplicaciones a secciones simples y compuestas. UNIDAD 5. DISEÑO DE CONEXIONES 6 h. Objetivo particular: Comprender la importancia del diseño correcto de las conexiones en el comportamiento de la estructuras metálicas. Describir los distintos tipos de conectores, con énfasis en la soldadura, y diseñar las uniones entre elementos estructurales de los tipos estudiados en las unidades 2 a Conectores mecánicos: remaches, tornillos y pernos de alta resistencia. Conexiones soldadas Tipos de conexiones e hipótesis fundamentales para su análisis y diseño. Aplicaciones y diseño de conexiones Juntas de marcos rígidos. Criterios plásticos incorporados a un diseño elástico Placas de base y anclajes.

4 UNIDAD 6. ANÁLISIS Y DISEÑO PLÁSTICO DE VIGAS CONTÍNUAS Y MARCOS HIPERESTÁTICOS 9 h. Objetivo particular: Distinguir los aspectos principales del comportamiento plástico del acero y aplicarlos en el diseño de estructuras sencillas Análisis plástico Pandeo local 6.3. Pandeo lateral y de conjunto 6.4. Comportamiento y ductilidad 6.5. Conexiones. UNIDAD 7. DISCUSIÓN DE PROBLEMAS ESTRUCTURALES, VARIABLES QUE INTERVIENEN FUNDAMENTALMENTE 6 h. Objetivo particular: Comprender la influencia de factores tales como separación entre las columnas, rigidez de trabes y columnas, empleo de contra venteos, tipo de conexiones, etc., en el comportamiento de las estructuras metálicas. Identificar diversas clases de elementos estructurales (vigas laminadas, trabes armadas, armaduras columnas H o en cajón, columnas de celosías etc.) y analizar las ventajas de su empleo en problemas específicos Sistemas estructurales para edificios, naves industriales, etc. Elementos que los componen Influencia de los elementos integrantes de la estructura y de las conexiones entre ellos en el comportamiento del conjunto del sistema Discusión de casos reales. METODOLOGIA El curso se impartirá en el aula mediante la exposición directa del profesor; en algunas ocasiones se hará uso de proyector de computadora para la mejor asimilación de los conceptos mediante esquemas e imágenes. En cada clase se encargará al alumno una serie de ejercicios relacionados con el tema para su mejor comprensión. Además al final de la misma se dedicaran unos minutos a la solución de dudas sobre los ejercicios que se consideren pertinentes. EVALUACION. 2 exámenes parciales 60% Tareas 35% Participación en clase 5%

5 BIBLIOGRAFIA Libros de Texto: 1. De Buen L. de H. Oscar Estructuras de Acero. Comportamiento. Ed. Limusa. México D.F. 2. L. Tall Structural Steal Disign. Ed. The Ronald Press Co. 2da. Edición. Libros de Consulta: 1. Departamento del Distrito Federal Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcción para el D.F. Diseño y Construcción de Estructuras Metálcas. Ed. Gaceta Oficial del Departamento del Distrito Federal. 2. Blodgett. Design of Welded Structures. Ed. The James F. Lincoln and Welding Foundation. 3. B. Bresler, T.Y. y J.B. Scalzi Diseño de Estructuras de Acero. Ed.Limusa, S.A. México, D.F.