PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Teoría de Estructuras"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Teoría de Estructuras" Grupo: Grupo 4 (Intensif. Automática Ind. + Mecánica-Construcción)(881350) Titulacion: INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Área: INGENIERO INDUSTRIAL (Plan 98) 1998 E.T.S. de Ingenieros Teoría de Estructuras Troncal/Formación básica 3º Segundo Cuatrimestre 2º Grupo 4 (Intensif. Automática Ind. + Mecánica-Construcción) (4) Mecánica de Medios Continuos y T. de Estructuras Horas totales (ECTS): 87.6 Horas presenciales (ECTS): 48.0 Horas no presenciales (ECTS): 39.6 Créditos totales (LRU): 4.5 Créditos LRU teóricos: 4.0 Créditos LRU prácticos: 0.5 Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Mecánica Med. Cont.,Tª.Estruc.e Ing.Terr ETSA PROFESORADO GALVIN BARRERA, PEDRO (COORDINADOR/A) SOLIS MUÑIZ, MARIO SANZ HERRERA, JOSÉ ANTONIO ROMERO ORDOÑEZ, ANTONIO Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

2 Objetivos docentes específicos Contexto dentro de la titulación La asignatura Teoría de Estructuras es una asignatura troncal en la cual se introduce al alumno en el cálculo y en el diseño de estructuras. Dependiendo de la intensificación que posteriormente curse el alumno, estos conocimientos se ampliaran en las asignaturas Ampliación de Teoría de Estructuras, Estructuras de Hormigón y Estructuras Metálicas de cuarto curso, y en las asignaturas Análisis Avanzado de Estructuras, Tipología y Proyectos de Estructuras y Análisis Experimental de Estructuras de quinto curso. Objetivos específicos Transmitir los conocimientos básicos mediante los cuales se pueda entender el funcionamiento de las tipologías de estructuras más habituales. Estudio de métodos analíticos y numéricos con los cuales obtener la respuesta de estructuras ante cargas estáticas. Introducir al alumno en las técnicas experimentales de análisis de estructuras Competencias Competencias específicas Cognitivas: Estudio de métodos analíticos y numéricos que permiten obtener la respuesta de estructuras ante cargas estáticas. Funcionamiento de las tipologías de estructuras más habituales. Procedimentales/Instrumentales(saber hacer): -Resolución de problemas. -Diseño, cálculo y comprobación de estructuras. -Análisis experimental de estructuras Actitudinales(ser): -Habilidad para trabajar de forma autónoma. -Habilidad para trabajar en equipo. -Toma de decisiones CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Conocimientos y destrezas previas: Los siguientes conocimientos se consideran imprescindibles para el seguimiento sin dificultades de la asignatura: -Resistencia de Materiales -Cálculo -Álgebra -Mecánica Racional -Teoría de la Elasticidad Metodología El núcleo fundamental de las enseñanzas de la asignatura son las clases teóricas y de problemas. La docencia se completa con la realización de tres sesiones de prácticas de laboratorio en horario de tarde según la distribución expuesta en el Tablón de Anuncios de la Asignatura. Sesión 1 1. Visita a estructuras cercanas a la Escuela Técnica Superior de Ingenieros. 2. Obtención experimental de los desplazamientos en una estructura articulada isostática sometida a fuerzas en sus nudos. Comparación de los registros con los valores calculados mediante el método de la compatibilidad. 3. Obtención experimental de los desplazamientos en una estructura articulada isostática sometida a un acortamiento en una de sus barras. Comparación de los registros con los valores calculados mediante el método de la compatibilidad. Sesión 2 1. Introducción a un programa de ordenador sencillo en el que está implementado el Método Directo de la Rigidez. Resolución de varios problemas ingenieriles mediante dicho programa. Sesión 3 1. Diseño, construcción y ensayo de una estructura de madera de balsa. Bloques temáticos -CONCEPTOS BÁSICOS -SEGURIDAD EN LAS ESTRUCTURAS -SISTEMAS RETICULARES PLANOS DE NUDOS ARTICULADOS -CÁLCULO MATRICIAL DE ESTRUCTURAS Bibliografía Teoría de estructuras /José Domínguez Abascal., Dominguez Abascal, José., Teoría de las estructuras /S.P. Timoshenko y D.H. Young., Timoshenko, Stephen P., [2a ed. en español], Cálculo de estructuras, Arguelles Álvarez, R., Curso de Análisis Estructural, Celigüeta, J. T., Introducción al análisis estructural con matrices /Hayrettin Kardestuncer ; traductores, Jose Vicente Casas Reyes, Jaime Isaza Bernal., Kardestuncer, Hayrettin.,, Matrix structural analysis, McGuire W. y Gallaguer, R. H, Métodos matriciales para cálculo de estructuras /R.K. Livesley., Livesley, R. K., Cálculo de estructuras de barras: Fundamentos., R. Gallego, G. Rus.,, Cálculo de estructuras de barras: Problemas., G. Rus, R. Gallego, Temario desarrollado Tema 1. CONCEPTOS BÁSICOS -Concepto y tipos de estructuras. -Proyecto-cálculo-construcción. -Realidad-modelo. Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

3 -Principios del cálculo lineal. -Relaciones fundamentales. -Condiciones de Contorno. -Determinación e Indeterminación estática. -Repaso de conceptos basicos: tipos de esfuerzos y leyes de esfuerzos Tema 2. MATERIALES ESTRUCTURALES -Leyes de Comportamiento y propiedades mecánicas. -Acero, aluminio y aleaciones, hormigón armado, madera, materiales compuestos. -Datos históricos. Tema 3. SEGURIDAD EN LAS ESTRUCTURAS -Criterios de seguridad. -Estados límites. -Carácter aleatorio de las magnitudes. -Valores característicos. -Coeficientes de seguridad. -Acciones-hipótesis de cargas. Tema 4. SISTEMAS RETICULARES PLANOS DE NUDOS ARTICULADOS -Tipología. -Principios del cálculo y diseño. -Teoría general. Tema 5. CÁLCULO DE CELOSÍAS ISOSTÁTICAS -Cálculo de reacciones. -Método de los nudos. -Métodos de secciones. -Otros Métodos. -Analisis de la estabilidad de estructuras articuladas Tema 6. CÁLCULO DE CELOSÍAS HIPERESTÁTICAS -Teorema de los Trabajos Virtuales. -Método de Compatibilidad. -Cálculo de sistemas hiperestáticos. Tema 7. CÁLCULO DE DESPLAZAMIENTOS EN CELOSÍAS -Cálculo mediante el Teorema de los Trabajos Virtuales. -Métodos tradicionales. Tema 8. MÉTODO DE EQUILIBRIO -Método de equilibrio en celosías. -Generalización: Método de Equilibrio en estructuras de barras. Tema 9. CÁLCULO MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. CONCEPTOS BÁSICOS -Conceptos de Matriz de Rigidez-Matriz de Flexibilidad. -Discretización. -Sistemas de coordenadas. -Matrices de Rigidez elementales. -Transformación de coordenadas. Tema 10. MÉTODO DIRECTO DE LA RIGIDEZ -Síntesis de la Matriz de Rigidez. -Condiciones de contorno. -Cálculo de esfuerzos en los elementos. Tema 11. SISTEMAS GENERALES DE CARGAS -Cargas de barras. -Asientos de apoyos. -Cargas térmicas. -Falta de ajuste. -Pretensado. Tema 12. SITUACIONES PARTICULARES -Apoyos no concordantes. -Apoyos elásticos. -Libertades en barras. -Rótulas. -Cálculo matricial incluyendo la deformación de las barras debida al esfuerzo cortante. Tema 13. TÉCNICAS AUXILIARES DE CÁLCULO -Condensación. -Subestructuras. -Ligaduras entre desplazamientos. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Tema 1. CONCEPTOS BÁSICOS -Concepto y tipos de estructuras. -Proyecto-cálculo-construcción. -Realidad-modelo. -Principios del cálculo lineal. -Relaciones fundamentales. -Condiciones de Contorno. -Determinación e Indeterminación estática. -Repaso de conceptos basicos: tipos de esfuerzos y leyes de esfuerzos Tema 2. MATERIALES ESTRUCTURALES -Leyes de Comportamiento y propiedades mecánicas. -Acero, aluminio y aleaciones, hormigón armado, madera, materiales compuestos. -Datos históricos. Tema 3. SISTEMAS RETICULARES PLANOS DE NUDOS ARTICULADOS -Tipología. -Principios del cálculo y diseño. Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

4 -Teoría general. Tema 4. CÁLCULO DE CELOSÍAS ISOSTÁTICAS -Cálculo de reacciones. -Método de los nudos. -Métodos de secciones. -Otros Métodos. -Analisis de la estabilidad de estructuras articuladas Tema 5. CÁLCULO DE CELOSÍAS HIPERESTÁTICAS -Teorema de los Trabajos Virtuales. -Método de Compatibilidad. -Cálculo de sistemas hiperestáticos. Tema 6. CÁLCULO DE DESPLAZAMIENTOS EN CELOSÍAS -Cálculo mediante el Teorema de los Trabajos Virtuales. -Métodos tradicionales. Tema 7. MÉTODO DE EQUILIBRIO -Método de equilibrio en celosías. -Generalización: Método de Equilibrio en estructuras de barras. Tema 8. CÁLCULO MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. CONCEPTOS BÁSICOS -Conceptos de Matriz de Rigidez-Matriz de Flexibilidad. -Discretización. -Sistemas de coordenadas. -Matrices de Rigidez elementales. -Transformación de coordenadas. Tema 9. MÉTODO DIRECTO DE LA RIGIDEZ -Síntesis de la Matriz de Rigidez. -Condiciones de contorno. -Cálculo de esfuerzos en los elementos. Tema 10. SISTEMAS GENERALES DE CARGAS -Cargas de barras. -Asientos de apoyos. -Cargas térmicas. -Falta de ajuste. -Pretensado. Tema 11. SITUACIONES PARTICULARES -Apoyos no concordantes. -Apoyos elásticos. -Libertades en barras. -Rótulas. -Cálculo matricial incluyendo la deformación de las barras debida al esfuerzo cortante. Tema 12. TÉCNICAS AUXILIARES DE CÁLCULO -Condensación. -Subestructuras. -Ligaduras entre desplazamientos. Tema 13. SEGURIDAD EN LAS ESTRUCTURAS -Criterios de seguridad. -Estados límites. -Carácter aleatorio de las magnitudes. -Valores característicos. -Coeficientes de seguridad. -Acciones-hipótesis de cargas. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del segundo semestre Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

5 Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Utilización de la lección magistral como método docente en las enseñanzas teóricas de la asignatura, por su mayor eficacia en la impartición de una serie de conocimientos objetivos comunes a todos los estudiantes, por su mejor relación entre conocimientos impartidos y tiempo empleado, aspecto importante dada la limitación temporal, y porque permite que el estudiante se cree una secuencia de esquemas mentales para clasificar y ordenar la materia objeto de estudio, lo que facilitará la posterior profundización o ampliación de conocimientos por parte del mismo a partir de otras fuentes. Utilización de un método de trabajo en grupo combinado con el método de lección magistral para las clases prácticas de problemas. El procedimiento será el planteamiento de problemas por parte del profesor quien, tras un tiempo de trabajo en grupo, instará a los estudiantes para que intervengan proponiendo métodos de resolución, entablándose una discusión posterior sobre los métodos más indicados para llegar a la solución, caso de que existieran varios, y la explicación por parte del profesor del proceso completo de resolución. Se propone que el tiempo de trabajo en grupo tenga lugar previamente a la clase, habiéndose suministrado a los estudiantes los enunciados de los problemas con antelación. El objetivo fundamental debe ser que el estudiante intente resolver problemas por su cuenta, bien solo o preferentemente en grupo, y no sólo asistir a la explicación del proceso de resolución por parte del profesor o mediante el estudio de libros de problemas resueltos. De esta forma se potencia la capacidad para afrontar problemas y para el trabajo en grupo. Prácticas de Laboratorio Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Utilización de un método mixto entre tutorial y de trabajo en grupo para las clases prácticas de laboratorio, en las que el profesor establecerá una guía para el trabajo a realizar y dejará al estudiante un tiempo para que intente ejecutar la experiencia práctica correspondiente. En esta parte lo ideal sería que cada estudiante intentara la experiencia de forma individual, aunque debido a las limitaciones de equipos y tiempo disponible esto no será posible, por lo que se realizarán grupos 6 estudiantes. La labor del profesor debe consistir en guiar la realización de la experiencia práctica y hacer razonar al estudiante sobre los resultados obtenidos y su significado práctico. Se puede aprovechar también las clases prácticas de laboratorio para exigir al estudiante la presentación de un trabajo escrito o memoria de la práctica, lo que cumple el doble objetivo de asegurar la atención y el trabajo del mismo durante la práctica y entrenarle en la realización de informes y trabajos escritos. En algunos casos las experiencias prácticas pueden requerir un trabajo extra fuera del propio de la sesión práctica, por lo que los estudiantes deberán trabajar fuera del horario reglado y consultar al profesor las dudas concretas, mediante el sistema de tutoría. Tutorías individuales de contenido programado Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Utilización del método tutorial a través de la reserva en el horario del profesor de unas horas de tutoría, para la relación más directa con el estudiante, de forma que éste pueda consultar al profesor sobre las dudas relativas a la materia objeto de la asignatura de forma individualizada. El profesor no limitara a contestar las dudas de los estudiantes, sino que, en la medida de lo posible, debe tratar de identificar errores conceptuales graves en la formación básica del estudiante, y debe transmitírselo como ayuda para guiarlo en su proceso de aprendizaje. Utilización de las nuevas tecnologías de la información para mejorar la transmisión de información desde el profesor a los estudiantes y para fomentar el autoaprendizaje de temas relacionados con la asignatura. BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Teoría de estructuras /José Domínguez Abascal. Dominguez Abascal, José Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

6 Teoría de las estructuras /S.P. Timoshenko y D.H. Young. Timoshenko, Stephen P. [2a ed. en español] Cálculo de estructuras Arguelles Álvarez, R Curso de Análisis Estructural Celigüeta, J. T Introducción al análisis estructural con matrices /Hayrettin Kardestuncer ; traductores, Jose Vicente Casas Reyes, Jaime Isaza Bernal. Kardestuncer, Hayrettin Matrix structural analysis McGuire W. y Gallaguer, R. H 1979 Métodos matriciales para cálculo de estructuras /R.K. Livesley. Livesley, R. K Teoría de estructuras /José Domínguez Abascal. Dominguez Abascal, José Teoría de las estructuras /S.P. Timoshenko y D.H. Young. Timoshenko, Stephen P. [2a ed. en español] Cálculo de estructuras Arguelles Álvarez, R Curso de Análisis Estructural Celigüeta, J. T Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

7 Introducción al análisis estructural con matrices /Hayrettin Kardestuncer ; traductores, Jose Vicente Casas Reyes, Jaime Isaza Bernal. Kardestuncer, Hayrettin Matrix structural analysis McGuire W. y Gallaguer, R. H 1979 Métodos matriciales para cálculo de estructuras /R.K. Livesley. Livesley, R. K Cálculo de estructuras de barras: Fundamentos. G. Rus, R. Gallego Cálculo de estructuras de barras: Problemas. R. Gallego, G. Rus Cálculo de estructuras de barras: Fundamentos. R. Gallego, G. Rus Cálculo de estructuras de barras: Problemas. G. Rus, R. Gallego 2002 SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Evaluación Técnicas de evaluación Realización de un examen al final del cuatrimestre o en las demás convocatorias reglamentadas. Criterios de evaluación y calificación Para aprobar la asignatura es necesario aprobar el examen que hay al final del cuatrimestre o el de las demás convocatorias reglamentadas. Los exámenes constan de ejercicios teóricos y prácticos a desarrollar durante el examen. El examen se valora entre 0 y 10 puntos. Para superar el examen hay que superar una puntuación mínima en cada una de las partes en que se divida. Las prácticas 1 y 2 sumarán hasta 1 punto a la nota final, siempre que se haya superado el examen de la asignatura en la primera convocatoria (junio). La máxima puntuación de la práctica 3 será 1 punto que se sumará a la nota obtenida en el examen de la primera convocatoria (junio), siempre que se hayan realizado también las dos prácticas previas. La nota de las prácticas no se guarda para convocatorias posteriores. Mecanismos de control y seguimiento Control de asistencia a clase Horarios Los horarios y fechas de exámenes serán los acordados por la Junta de Facultad o Escuela y publicados por la misma Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

8 CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: Por definir Fecha: Por definir Hora: Por definir Aula: Por definir Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

9 ANEXO 1: HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE GRUPO: Grupo 4 (Intensif. Automática Ind. + Mecánica-Construcción) (881350) Martes Fecha: Aula: Del 08/02/10 al 30/05/10 Hora: De 12:30 a 13:45 AULA 311 ENTREPLANTA SEGUNDA Jueves Fecha: Aula: Del 08/02/10 al 30/05/10 Hora: De 12:15 a 13:45 AULA 311 ENTREPLANTA SEGUNDA GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877766) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877775) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877776) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

10 GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877777) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877778) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877779) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877780) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877781) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

17 CLASES DEL PROFESOR: ROMERO ORDOÑEZ, ANTONIO GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877806) CLASES DEL PROFESOR: ROMERO ORDOÑEZ, ANTONIO GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877807) CLASES DEL PROFESOR: ROMERO ORDOÑEZ, ANTONIO GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877808) CLASES DEL PROFESOR: ROMERO ORDOÑEZ, ANTONIO GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877809) CLASES DEL PROFESOR: ROMERO ORDOÑEZ, ANTONIO GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877810) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

18 CLASES DEL PROFESOR: ROMERO ORDOÑEZ, ANTONIO GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877770) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877771) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877772) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877773) GRUPO: Grupo de LABORATORIO DE TEORIA DE ESTRUCTURAS (877774) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19

19 Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 19