Diplomado en Ingeniería de Puentes

Transcripción

1 Diplomado en Ingeniería de Puentes 1

2 DESCRIPCIÓN La construcción de un puente sobre el Canal de Chacao para unir la Isla grande de Chiloé con el continente, es el proyecto de mayor envergadura en diseño y construcción que se ha llevado a cabo bajo la modalidad de contratación tradicional a través de la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas (MOP). Este proyecto presenta una oportunidad única, tanto como su envergadura y complejidad para poder realizar una gestión de primer nivel y lograr desarrollar un equipo de trabajo que pueda ir consolidando los aprendizajes a lo largo del proyecto. Al respecto, se ha solicitado a la Escuela de Ingeniería UC un diplomado en temas de ingeniería estructural, para preparar al equipo de profesionales que estará involucrado en la primera etapa de diseño del proyecto. El programa aborda los aspectos centrales del análisis estructural y diseño de puentes; combinando los aspectos fundamentales y las nuevas tecnologías y tendencias en el tema. El diplomado se compone de seis cursos que forman parte del Magíster en en Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Facultad de Ingeniería UC, los cuales podrían ser convalidados, si el alumno desea cursar el Magister con posterioridad. DIRIGIDO A - Ingenieros y otros profesionales de áreas afines, tales como: desarrollo de infraestructura, construcción y arquitectura. OBJETIVO GENERAL - Desarrollar habilidades para comprender el comportamiento estructural estático y dinámico en forma integral, para implementar nuevos métodos y procedimientos de diseño. - Resolver problemas complejos y su interacción con los distintos métodos y proceso constructivo. PRERREQUISITOS - Título de Ingeniero Civil Estructural o en Obras Civiles. - Título profesional universitario o licenciatura en una disciplina afín a la ingeniería. - Acreditar experiencia laboral de a lo menos 1 año en proyectos profesionales relacionados con el campo de la ingeniería estructural y geotécnica. PROGRAMA DEL DIPLOMADO Elección de 1 de los siguientes dos cursos: Curso 1-A: Dinámica Estructural Requisito Sugerido: IEG 3100 Análisis Estructural Lineal 1. Introducción a la Dinámica Estructural. 2. Dinámica de Marcos Planos. 3. Masas Concentradas vs. Masas Consistentes. 4. Superposición Modal. 5. Integración Directo de Ecuaciones de Segundo Orden. 6. Superposición Espectral. - 3 Tareas de aplicación: (70%). - 1 examen final: (30%). 2

3 Curso 1-B: Aislamiento Sísmico Requisito Sugerido: IEG 3300 Dinámica Estructural 1. Revisión de análisis estructural y dinámica. 2. Formulación del problema de aislamiento. 3. Rigidez de aisladores elastoméricos. 4. Estabilidad de aisladores elastoméricos. 5. Diseño de aisladores/aislamiento friccional. 6. Aislamiento friccional y normas de diseño. 7. Diseño de estructuras aisladas. 8. Aspectos prácticos de implementación. - Tareas de aplicación: (60%). - Control de conocimientos: (15%). - 1 examen final: (25%). Curso 2: Diseño y Construcción de Puentes Requisitos Sugeridos: IEG 3220 Diseño de Estructuras Pretensadas e IEG 3230 Diseño Avanzado en Acero 1. Introducción. o Aspectos generales de puentes. o Tipologías estructurales. 2. Métodos Constructivos De Puentes. o Transporte y montaje (lanzamiento) de vigas. o Detalles de construcción. 3. Análisis y Diseño de Puentes. o Cargas de diseño (peso propio, tránsito). o o Métodos de análisis de la superestructura de puentes. Consideraciones especiales para el diseño de vigas de hormigón armado y de acero con losa colaborante. 4. Análisis y Diseño Sísmico de Puentes. o Cargas de diseño sísmico. o Métodos de análisis sísmico. 5. Diseño de la Subestructura. o Apoyos. o Diseño de pilas y estribos. o Fundaciones. o Juntas de dilatación. 6. Rehabilitación de Puentes. o Causas y tipos más frecuentes de daños. o Métodos de rehabilitación, reparación y refuerzo. o Ensayos de carga. 7. Consideraciones Generales de Diseño de Puentes Especiales. o Puentes Colgantes. o Puentes Atirantados. o Puentes en Volados Sucesivos. o Puentes Flotantes. - Tareas de aplicación: (60%) - Examen: (40%) 3

4 Curso 3: Confiabilidad Estructural Requisito Sugerido: IEG 3100 Análisis Estructural Lineal 1. Naturaleza aleatoria de cargas y propiedades estructurales. Descripción de los problemas de confiabilidad estructural y su importancia práctica. 2. Variables aleatorias discretas y continuas. Distribuciones. Momentos. Funciones de variables aleatorias. Teorema del Límite Central. 3. Introducción a la simulación Monte-Carlo. Generación de series de números según distribuciones previamente definidas. Estimación de probabilidades mediante simulación Monte-Carlo. Utilización de programas de computadora comerciales: EXCEL y MATLAB. 4. Función de estado límite. Definición de la probabilidad de falla. Índice de Confiabilidad. Cálculo exacto del índice de confiabilidad. Métodos aproximados de primer y segundo orden para el cálculo del índice de confiabilidad. Método de Rackwitz-Fiessler. Análisis de confiabilidad mediante técnicas de simulación Monte-Carlo. 5. Modelación de cargas en sistemas estructurales. Combinaciones de cargas. Modelación de las propiedades geométricas y mecánicas de elementos estructurales. 6. Confiabilidad estructural y códigos de diseño. Cálculo de coeficientes de seguridad. Calibración de códigos basados en Diseño por Resistencia. Introducción al Diseño por Factores de Carga y Resistencia (Load and Resistance Factor Design, LRFD). Fundamentos. Aplicación a estructuras de edificios y puentes. 7. Análisis probabilístico de riesgo sísmico: incertidumbre espacial, leyes de recurrencia y leyes de atenuación. Aplicaciones: cálculo de espectros de respuesta y de-agregación. - Tarea 1: (20%) - Tarea 2: (20%) - Tarea 3: (20%) - Tarea 4: (40%) Curso 4: Taller de Diseño de Puentes Requisito Sugerido: IEG 3260 Diseño y Construcción de Puentes 1. Diseño de un puente de dos tramos simplemente apoyados. o Modelación de la superestructura, incluido elementos finitos. o Determinación de las solicitaciones de diseño debido a cargas normales y cargas especiales. o Alternativas de trazados de cables. Diseño de sección de acero. o Diseño de la infraestructura. o Diseño de apoyos elastoméricos. 2. Diseño de un puente especial o Puente de hormigón postensado en volados sucesivos. o Puente atirantado. - Proyecto de aplicación: (45%) - Trabajo de Investigación: (30%) - Examen: (25%) 4

5 Curso 5: Diseño Avanzado en Acero Horas lectivas: 24 horas, Créditos: 5 Objetivos específicos: - Comprender el comportamiento de elementos de acero. - Reconocer el origen de las disposiciones de diseño contenidas en el código AISC - LRFD. - Aplicar las disposiciones de diseño contenidas en el código AISC - LRFD. 1. Elementos en tracción. o Conceptos básicos. o Transferencia de cargas y ductilidad. o Área neta y área efectiva. o Disposiciones de diseño. 2. Elementos en compresión doblemente simétricos. o El problema de pandeo. o Coeficiente de longitud efectiva. o Aplicaciones a marcos. o Disposiciones de diseño. o Pandeo local. 3. Elementos en compresión de sección no simétrica- Elementos en flexión. o Comportamiento elástico e inelástico. o Diseño de vigas no afectas a PLT. o Cargas concentradas. o Pandeo lateral torsional. o Disposiciones de diseño. o Esfuerzo de corte. o Interacción corte-flexión. 4. Elementos en flexo compresión. o Curva de interacción. o Efectos de 2º orden. o Disposiciones de diseño. - Tareas de aplicación: (60%) - Examen: (40%) Curso 6: Laboratorio de Métodos Experimentales Pre-requisito: Admisión 1. Aspectos teóricos y descriptivos. o Diseño de un ensayo estructural. o Sistemas de reacción y montaje de probetas. o Sistemas de carga. o Sistemas de medición. o Sistemas de registro. o Interpretación de resultados. o Fuentes de error. 2. Experiencias de laboratorio. o Ensayo de rotura de vigas de hormigón armado (falla primaria del hormigón, falla segundaria del hormigón y falla de corte). o Ensayos de inestabilidad elástica (modos de pandeo, rigidez de arriostramiento). o Flexión compuesta de viga metálica (strain gages, hipótesis de navier). 5

6 o Determinación del centro de corte de perfil. o Ensayos de corte cíclicos de muros. o Ensayos de Carga. Criterios de aceptación y rechazo. o Ensayos especiales. - Tarea 1: (25%). - Tarea 2: (25%). - Tarea 3: (25%). - Tarea 4: (25%). JEFE DE PROGRAMA JORGE VÁSQUEZ Ingeniero Civil Pontificia Universidad Católica de Chile, PhD University of California. Director del Magíster en Ingeniería Estructural y Geotécnica (Máster IEG), profesor emérito en el Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica UC. Especialista en Métodos computacionales de análisis y diseño estructural y Modelación de elementos estructurales para análisis sísmico. Cuenta con numerosas publicaciones en revistas; entre ellas, el texto A simple stepped-column buckling model and computer algorithm. EQUIPO DOCENTE JUAN CARLOS DE LA LLERA Ingeniero Civil Pontificia Universidad Católica de Chile, PhD University of California. Actual Decano de la Escuela de Ingeniería UC. Profesor Titular experto en modelamiento estructural, dinámica estructural, sistemas de reducción de vibraciones, y riesgo. Cuenta con numerosas publicaciones en revista internacionales. El año 2003 recibió la distinción internacional John Munro de la revista Engineering Structures y el premio nacional Ramón Salas Edwards otorgado por el Instituto de Ingenieros de Chile. CLAUDIO FERNÁNDEZ Ingeniero Civil UC. Investigador Adjunto Departamento Ingeniería Estructural y Geotécnica UC. MATIAS HUBE Ingeniero Civil, M.Cs. Ingeniería UC. Ph.D. Univeristy of California, Berkeley. Profesor Asistente, Ingeniería Estructural y Geotécnica Ingeniería UC. RODRIGO JORDAN Ingeniero Civil UC, Ph.D. The University of Texas at Austin. Profesor Asistente Ingeniería Estructural y Geotécnica Ingeniería UC. DIEGO LÓPEZ GARCÍA Ingeniero Civil Universidad Nacional de San Juan, M.Sc y Ph.D. University at Buffalo, State University of New York. Profesor Asociado, Ingeniería Estructural y Geotécnica Ingeniería UC. CARL LÜDERS Ingeniero Civil UC, Diplom Ingenieur, Technische Hochschule Darmstadt, Profesor Emérito, Ingeniería Estructural y Geotécnica Ingeniería UC. MIGUEL MEDALLA Ingeniero Civil, M.Sc. Ingeniería UC. Profesor Magíster en Ingeniería Estructural y Geotécnica UC. 6

7 HERNÁN SANTA MARÍA OYANEDEL Ingeniero Civil UC, M.Sc. y Ph.D. Univeristy of Austin, Texas. Profesor Asociado, Ingeniería Estructural y Geotécnica Ingeniería UC. JORGE VÁSQUEZ Ingeniero Civil Pontificia Universidad Católica de Chile, PhD University of California. Director del Magíster en Ingeniería Estructural y Geotécnica (Máster IEG), profesor emérito en el Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica UC. Especialista en Métodos computacionales de análisis y diseño estructural y Modelación de elementos estructurales para análisis sísmico. Cuenta con numerosas publicaciones en revistas; entre ellas, el texto A simple stepped-column buckling model and computer algorithm. * EP (Educación Profesional) de la Escuela de Ingeniería se reserva el derecho de remplazar, en caso de fuerza mayor, a él o los profesores indicados en este programa. METODOLOGÍA El Diplomado y los cursos que lo componen tienen una orientación eminentemente práctica y aplicada, pero que pone especial cuidado en el marco conceptual del que se derivan las distintas técnicas, de forma de evitar una obsolescencia rápida de los conocimientos. Es un programa hands on" de manera que el participante desarrolle habilidades y capacidades para descubrimiento y autoaprendizaje. Cada curso refleja el estado del arte en su temática y considera el desarrollo de numerosos ejemplos, discusión de casos y la presentación de actividades especialmente diseñadas para participantes con experiencia profesional. Para lograrlo, los cursos enfatizan el trabajo práctico supervisado en talleres y trabajos individuales. En algunos casos se utilizarán software de cálculo numérico para la realización de trabajos de aplicación. Los cursos contarán con la colaboración de ayudantes ingenieros, especialmente entrenados en los tópicos de cada curso. Adicionalmente, de modo de apoyar el trabajo individual durante cada bimestre, el programa completo y los cursos estarán montados sobre una plataforma web, la que permitirá mantener una comunicación fluida fuera del aula entre participantes, ayudantes y profesores, y el acceso en línea de los participantes a material complementario, entrega de proyectos y corrección de los trabajos. REQUISITOS DE APROBACIÓN La nota final del Diplomado se calcula como el promedio de los 6 cursos. Para aprobar el diplomado, el alumno debe cumplir con dos requisitos: A) Un mínimo de asistencia de 75% a todo evento. B) Requisito académico: Se cumple aprobando todos los cursos con nota mínima 4,0. Para aprobar los programas de diplomados se requiere la aprobación de todos los cursos que lo conforman y en el caso que corresponda, de la evaluación final integrativa. Los alumnos que aprueben las exigencias del programa recibirán un certificado de aprobación otorgado por la Pontificia Universidad Católica de Chile. El alumno que no cumpla con una de estas exigencias reprueba automáticamente sin posibilidad de ningún tipo de certificación. 7

8 INFORMACIONES GENERALES Duración: 144 horas / 30 créditos. Valor: $ Modalidad: Presencial Lugar de realización: Por confirmar Contacto: programas@ing.puc.cl Teléfono: * El programa se inicia con un quórum mínimo de participantes y se reserva el derecho de modificar las fechas por razones de fuerza mayor. 8