PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Fundamentos Físicos de las Estructuras"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Fundamentos Físicos de las Estructuras" Grupo: Grupo 1.02 (mañana)(934353) Titulacion: Grado en Fundamentos de Arquitectura Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Grado en Fundamentos de Arquitectura 2013 E.T.S. de Arquitectura Fundamentos Físicos de las Estructuras Troncal/Formación básica 1º Primer Cuatrimestre Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Grupo 1.02 (mañana) (2) Física Aplicada (Área principal) Física Aplicada II (Departamento responsable) ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA, AVDA. REINA MERCEDES, SEVILLA COORDINADOR DE LA ASIGNATURA VIOQUE ROMERO, IGNACIO PROFESORADO 1 2 GENTIL GOVANTES, PILAR NIEVES PAVON, FRANCISCO JOSE Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 8

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos 1) Adquisición de una formación básica e instrumental de los fundamentos físicos relacionados con el equilibrio del sólido rígido y los sistemas de sólidos rígidos. 2) Desarrollo de la capacidad de analizar y resolver problemas prácticos de aplicación en el ámbito arquitectónico de los conocimientos adquiridos, haciendo uso para ello de los modelos y herramientas matemáticas apropiados. Resultados de aprendizaje: Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de: 1) Reconocer sistemas materiales simples: partícula, sólido rígido, sistemas de sólidos rígidos. 2) Identificar fuerzas y momentos de fuerzas como magnitudes físicas implicadas en el equilibrio de sistemas materiales. 3) Convertir sistemas complejos de fuerzas y momentos en otros equivalentes más sencillos. 4) Identificar las diferentes categorías de vínculos o ligaduras y determinar lo grados de libertad del sistema de sólidos. 5) Aplicar las ecuaciones de la Estática a la resolución de problemas de equilibrio de mecanismos y sistemas isostáticos. 6) Calcular centros de masas y momentos de inercia de secciones planas. 7) Asociar el concepto de momento de inercia de la sección plana de una viga con su flexión al ser sometida a cargas. 8) Aplicar el método de los nudos para obtener los esfuerzos de las barras en estructuras articuladas planas simples. 9) Representar diagramas de esfuerzos cortantes, esfuerzos axiles y momentos flectores en vigas simples sometidas a sistemas de fuerzas y momentos en el plano. 10) Conocer y aplicar a casos sencillos los principios de la estática de fluidos. Competencias Competencias transversales/genéricas La memoria de verificación del plan de estudios establece las siguientes competencias transversales/genéricas para esta asignatura: G08.- Capacidad de análisis y síntesis G12.- Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio G13.- Capacidad de gestión de la información G14.- Resolución de problemas G21.- Razonamiento crítico Competencias específicas La memoria de verificación del plan de estudios establece la siguiente competencia específica para esta asignatura: E07 Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo de los principios de la mecánica general, la estática, la geometría de masas y los campos vectoriales y tensoriales. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Álgebra vectorial. Sistemas de fuerzas sobre sólidos rígidos. Estática del sólido rígido y de los sistemas de sólidos rígidos. Geometría de masas: centros de masas y momentos de inercia. Fuerzas y momentos en estructuras, vigas y cables. Estática de fluidos. Conceptos básicos de Elasticidad. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos A. MECÁNICA GENERAL Tema 1.- ESTÁTICA DE LA PARTÍCULA. 4 horas Fuerzas sobre una partícula. Adición de fuerzas: ley del paralelogramo. Resultante. Producto de un escalar por un vector. Descomposición de fuerzas. Componentes cartesianas. Producto escalar de dos vectores.equilibrio de una partícula libre: 1ª ley de Newton. Equilibrio de una partícula ligada. Tema 2.- SISTEMAS DE FUERZAS SOBRE SÓLIDOS RÍGIDOS. 6 horas Fuerzas sobre un sólido rígido: principio de transmisibilidad. Producto vectorial de dos vectores. Momento de una fuerza respecto a un punto. Teorema de Varignon. Producto mixto de tres vectores. Momento de una fuerza respecto a un eje. Par de fuerzas. Momento del par. Descomposición de una fuerza dada en una fuerza aplicada en otro punto y un par. Sistemas de fuerzas equivalentes. Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par. Sistemas de fuerzas equivalentes a un par. Sistemas equivalentes a una sola fuerza. Tema 3.- ESTÁTICA DEL SÓLIDO RÍGIDO. 6 horas a) Equilibrio en tres dimensiones Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 8

3 Equilibrio de un sólido rígido libre en el espacio. Diagrama del sólido libre. Vínculos del sólido rígido. Fuerzas vinculares. Condiciones de equilibrio del sólido rígido vinculado. b) Equilibrio en dos dimensiones Equilibrio de un sólido rígido libre en el plano. Diagrama del sólido libre. Vínculos del sólido rígido. Fuerzas vinculares. Condiciones de equilibrio del sólido rígido vinculado. Reacciones estáticamente indeterminadas. Equilibrio de un sólido rígido sometido a dos y tres fuerzas. Tema 4.- FUERZAS DISTRIBUIDAS. CENTROIDES. 4 horas Definición de fuerza distribuida. El peso de un cuerpo. El centro de gravedad. Centroides de figuras planas: superficies y líneas. Momento de primer orden. Propiedades de simetría. Teoremas de Pappus-Guldin. Determinación de centroides por integración. Centroides de figuras complejas. Fuerzas distribuidas en vigas. Tema 5.- ESTÁTICA DE FLUIDOS 4 horas Concepto de presión. Equilibrio de fluidos en el campo gravitatorio. Principio de Pascal. Prensa hidráulica. Fuerzas sobre superficies planas sumergidas. Centro de presiones. Fuerzas sobre superficies curvas sumergidas. Teorema de Arquímedes. Tema 6.- FUERZAS DISTRIBUIDAS SOBRE SUPERFICIES. MOMENTOS DE SEGUNDO ORDEN. 4 horas Momento de inercia de una superficie. Cálculo de momentos de inercia de figuras simples. Momento de inercia polar. Radio de giro. Teorema de Steiner. Figuras compuestas. Producto de inercia. Concepto de ejes principales de inercia. Tema 7.- SISTEMAS DE SÓLIDOS. 4 horas Sistemas de sólidos rígidos. Principio de acción y reacción. Vínculos internos. Fuerzas vinculares internas. Equilibrio en sistemas de sólidos. Sistemas de sólidos con partes móviles (máquinas). Tema 8.- ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS ARTICULADAS. 2 horas Definición de estructuras articuladas. Estructuras articuladas simples. Análisis de estructuras por el método de los nudos. Nudos bajo condiciones especiales de carga. Tema 9-. ROZAMIENTO. 4 horas Leyes del rozamiento seco. Coeficientes de rozamiento. Ángulos de rozamiento. Rozamiento por deslizamiento. Estudio del vuelco. B. MEDIOS DEFORMABLES Tema 10.- FUERZAS INTERNAS EN VIGAS PLANAS. 6 horas Definición de viga. Clasificación de las vigas. Vigas planas. Fuerzas internas en la sección de una viga. Diversos tipos de cargas y apoyos. Fuerza axil, fuerza cortante y momento flector. Diagramas de fuerza cortante y momento flector. Relaciones entre carga, fuerza cortante y momento flector. Tema 11.- FUERZAS EN CABLES.4 horas Definición de cable ideal. Cables sometidos a cargas discretas. Cables sometidos a cargas distribuidas. Puente colgante. Catenaria. EVALUACIONES 4 HORAS PRÁCTICAS 8 HORAS Las prácticas propuestas son las siguientes: Análisis de una estructura articulada. Catenaria y polígono funicular. Flexión de una ménsula o de una viga biapoyada. Distribución de tensiones en una zapata. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 8

4 Prácticas de Laboratorio 8.0 Realización, individual o pequeño gupo, de prácticas de laboratorio con una guía de texto redactada por el profesorado y cumplimentación en el laboratorio de la correspondiente memoria de la práctica. El alumno dispondrá previamente de la guía para preparar la práctica G08, G13, G14, G21 y E07 Clases teórico-prácticas 48.0 Exposición de las bases conceptuales de la asignatura y realización de problemas. Se fomentará la participación del alumno en clase. G08, G13, G14, G21 y E07 Trabajo autónomo y estudio individual 75.0 Estudio de la temática impartida en las clases-teórico prácticas basado en el material recomendado: bibliogarfía, apuntes de clase, relación de problemas, etc.también se incluye el tiempo que debe dedicar el alumno a la realización de problemas de entrega obligatoria o voluntaria (dependiendo del proyecto docente) propuestos por el profesor. G08, G12, G13, G14, G21 y E07 Tutorías académicas 1 Reuniones periódicas individuales y/o grupales entre el profesorado y el alumnado para guiar, supervisar y orientar las distintas actividades académicas propuestas. Podrán ser programadas o no dependiendo del proyecto docente. G08, G13, G14, G21 y E07 Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 8

5 Estudio y trabajo en grupo 5.0 Trabajo previo a las clases de laboratorio para que cada grupo prepare la práctica a realizar. Cada grupo de prácticas cuenta para esta activiidad de un cuaderno de texto donde se explican los fundamentos físicos de la práctica a realizar, así como la descripción de la instrumentación y cómo usarla apropiadamente. G08, G12, G13, G21, E07 Pruebas escritas de control 4.0 Actividad presencial de evaluación continua que consistirá en la realización de pruebas de control de los conocimientos, competencias y capacidades del alumno en relación con la asignatura. G08, G13, G14, G21 y E07 BIBLIOGRAFÍA E INFORMACIÓN ADICIONAL Bibliografía general Mecánica Vectorial para ingenieros. Estática F. P. Beer, E. R. Johnston y E. R. Edición: Eisenberg Editorial McGraw-Hill. Octava edición Mecánica para Ingenieros. Estática J. L. Meriam y L.G. Kraige Edición: Editorial Reverté, 1998 Ingeniería Mecánica. Estática W.F. Riley y L.D. Sturges Edición: Editorial Reverté, 1995 Física M. Alonso y E.J. Finn Edición: Addison Wesley Iberoamericana, 1992 Física Universitaria I Sears, Zemanski, Young y Freedman Edición: Editorial Addison Wesley Longman, 1998 Información adicional Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 8

6 La Bibliografía Específica se suministrará a través de la Plataforma de Enseñanza Virtual de la Universidad de Sevilla, donde está colgada la asignatura. En la Copistería de la Escuela pueden encontrar dos colecciones de problemas editadas por el Departamento. SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Sistemas de Evaluación En aplicación del Plan de Estudios, con carácter general, para la primera convocatoria ordinaria, el sistema de evaluación se basa en actividades de evaluación continua. Dichas actividades podrán consistir en: a) Realización de pruebas de control de los conocimientos, competencias y capacidades del alumno en relación con la asignatura. b) Elaboración de memorias de prácticas de laboratorio. c) Entregas de trabajos (individuales o colectivos) en relación con los contenidos de la asignatura. d) Asistencia y participación activa del estudiante en las diversas actividades formativas. De acuerdo con lo establecido en la memoria de verificación del Plan de Estudios para el módulo de Formación Básica (módulo 1) se establece la siguiente ponderación de la calificación para cada criterio e instrumento de evaluación, que será detallada en los proyectos docentes: Criterios de evaluación: EV-C1: Constatación del dominio de los contenidos, teóricos y prácticos, y elaboración crítica de los mismos: 40-60%. EV-C2: Valoración de los trabajos realizados, individualmente o en equipo, atendiendo a la presentación, redacción y claridad de ideas, grafismo, estructura y nivel científico, creatividad, justificación de lo que argumenta, capacidad y riqueza de la crítica que se hace, y actualización de la bibliografía consultada: 20-40%. EV-C3: Grado de implicación y actitud del alumnado manifestada en su participación en las consultas, exposiciones y debates; así como en la elaboración de los trabajos, individuales o en equipo, y en las sesiones de puesta en común: 10-20% EV-C4: Asistencia a clase, seminarios, conferencias, tutorías, sesiones de grupo: 5-10% Instrumentos de Evaluación: EV-I1: Pruebas escritas: de ensayo, de respuesta breve, objetivas, casos o supuestos, resolución de problemas: 40-60%. EV-I2: Pruebas orales: exposición de trabajos (individuales o en grupos), entrevistas, debates: 5-10% EV-I4: Trabajos, informes, estudios, memorias :40-60% Para los estudiantes de la primera convocatoria que se acojan al sistema de evaluación continua, se establece como requisito específico para aprobar la asignatura la asistencia y participación activa en las prácticas de laboratorio durante las sesiones establecidas a tal fin en el calendario docente de cada grupo. Las calificaciones asociadas a esta actividad, si es superada, serán válidas para las restantes convocatorias del curso académico (segunda y tercera convocatorias ordinarias). Para los alumnos que se presenten a las convocatorias ordinarias sin seguir las actividades de evaluación continua durante el periodo lectivo, cada proyecto docente articulará un sistema de evaluación que garantice, en caso de superarse, la adquisición de las competencias entrenadas durante el semestre. Para ello, ese sistema debe al menos incluir: a) Un examen escrito sobre los contenidos de la asignatura. b) Un examen de prácticas de laboratorio. c) Un examen oral, que consistirá en la resolución delante del profesor de problemas de una relación entregada al estudiante con antelación. Deben superarse los tres exámenes para aprobar la asignatura. Criterios de calificación Se considerará un SISTEMA DE EVALUACIÓN GLOBAL POR CURSO, para todos/as los/las alumnos/as: Se considerarán cuatro notas correspondientes a los siguientes criterios: Nota a: Asistencia, realización y presentación de una memoria de prácticas de laboratorio 1,5 puntos Nota b: Otras actividades (ejercicios, seminarios, tutorías, ) 2,5 puntos Nota c: Realización de controles puntos Nota d: Examen global común (será el mismo para todos los grupos)... 6 puntos Requisitos de mínima nota: Nota a: El alumno debe obtener una nota igual o mayor que 0,75 puntos. La asistencia a todas las sesiones de prácticas de laboratorio es obligatoria para aprobar la asignatura. Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 8

7 Nota c: El alumno debe obtener una nota igual o mayor que 3 puntos. Nota d: El alumno debe obtener una nota igual o mayor que 3 puntos Cumpliendo los requisitos anteriores, la nota final de la asignatura se calculará: De manera general, mediante la suma nota a + nota b + nota c. En el caso particular de que el alumno no alcanzase cinco puntos, podrá realizar el examen global común. Entonces la nota se determinará mediante la suma nota a + nota b + nota d. En todo caso, la nota mínima para aprobar será de cinco puntos, siempre que se cumpla con los requisitos de mínima nota. Para los alumnos que se presenten a las convocatorias ordinarias sin seguir las actividades de evaluación continua, la valoración de cada uno de los exámenes descritos en los sistemas de evaluación será: Examen escrito sobre los contenidos de la asignatura: 6 puntos (nota mínima para aprobar la asignatura, 3 puntos). Examen de prácticas: 1.5 puntos (nota mínima para aprobar la asignatura, 0.75 puntos) Examen oral: 2.5 puntos (nota mínima para aprobar la asignatura, 1.25 puntos). CALENDARIO DE EXÁMENES La información que aparece a continuación es susceptible de cambios por lo que le recomendamos que la confirme con el Centro cuando se aproxime la fecha de los exámenes. CENTRO: E.T.S. de Arquitectura 1 ª Convocatoria 6/2/2018 Hora: CENTRO: E.T.S. de Arquitectura 2 ª Convocatoria 10/9/2018 Hora: CENTRO: E.T.S. de Arquitectura Diciembre 28/11/2017 Hora: TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: TEOFILO ZAMARREÑO GARCIA SARA GIRON BORRERO ANTONIO JOSE LOPEZ TARRIDA ADAN CABELLO QUINTERO MANUEL JESUS ESPIN MILLA MARIA VILLA ALFAGEME ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grupo 1.02 (mañana) (934353) Calendario del grupo Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 8

8 CLASES DEL PROFESOR: GENTIL GOVANTES, PILAR Lunes Del 20/09/2017 al 09/02/2018 Hora: De 09:00 a 11:00 NUEVA AULA 4.2 Jueves Del 20/09/2017 al 09/02/2018 Hora: De 09:00 a 11:00 NUEVA AULA 4.2 CLASES DEL PROFESOR: NIEVES PAVON, FRANCISCO JOSE Lunes Del 20/09/2017 al 09/02/2018 Hora: De 09:00 a 11:00 NUEVA AULA 4.2 Jueves Del 20/09/2017 al 09/02/2018 Hora: De 09:00 a 11:00 NUEVA AULA 4.2 Curso académico: 2017/2018 Última modificación: de 8