DEPARTAMENTO DE MECÁNICA DE ESTRUCTURAS E INGENIERÍA HIDRAÚLICA ESTRUCTURAS METÁLICAS Y MIXTAS

Transcripción

1 Guía didáctica de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas E.T.S.I.C.C. y P. DEPARTAMENTO DE MECÁNICA DE ESTRUCTURAS E INGENIERÍA HIDRAÚLICA GUÍA DE LA ASIGNATURA: ESTRUCTURAS METÁLICAS Y MIXTAS 5º CURSO Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos CURSO ACADÉMICO Autora: Luisa María Gil Martín Dr. ICCP Profesora Titular de Universidad

2 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos CONTENIDO DE LA GUÍA 1. Introducción a la Guía Didáctica 3 2. Datos de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas 5 3. Datos de la profesora que imparte esta materia 6 4. El centro: Edificio Politécnico del Campus de Fuentenueva Ficha personal del alumno Conocimientos previos recomendados Contexto de la asignatura dentro de la titulación de Ingenieros de Caminos, C. y P Programa de la asignatura. 8.1 Programa de Teoría Programa de Prácticas Trabajo autónomo Guiones de trabajo autónomo Objetivos y competencias Objetivos Competencias Distribución temporal Metodología Clases teóricas Clases prácticas Seminarios Tutorías Criterios de evaluación y tipología del examen Tutorías personalizadas Bibliografía de la asignatura Básica Complementaria Normativa Epílogo a esta guía. 33 Página 2

3 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas 1. Introducción a la Guía Didáctica. 1. PSegún Jacques Delors (1996) * la formación integral del ser se dará en cuatro pilares fundamentales dos de los cuales, a mi entender, son básicos en las carreras técnicas: aprender a conocer y aprender a hacer. Delors define aprender a conocer como el medio y la finalidad de la vida humana justificado, a su juicio, por el placer de comprender, de conocer y de descubrir. El otro aspecto de la formación, aprender a hacer, estaría estrechamente vinculado a la formación profesional, cuyo objetivo es formar a personas con unas determinadas características específicas. Dentro de estas características se incluyen los aspectos relativos a la formación técnica y profesional, que no son más importantes que otras tales como: la aptitud para trabajar en equipo, capacidad de iniciativa, de asumir riesgos, de solucionar conflictos, Aunque el proceso de adquisición del conocimiento es continuo a lo largo de la vida del individuo (debido principalmente a la experiencia personal de éste), el desarrollo del conocimiento se promoverá fundamentalmente durante el periodo formativo o de educación. La Universidad, y más concretamente las Escuelas Técnicas Superiores, tienen como objetivo fundamental la formación de un alumno profesionalmente competente, capaz de aplicar los conocimientos teóricos aprendidos a lo largo de su proceso formativo para solucionar problemas concretos que, en el caso del Ingeniero de Caminos, C. y P. pueden ser de * La Educación encierra un Tesoro. Informe a la UNESCO de la Comisión Internacional sobre la educación para el Siglo XXI presidido por Jacques Delors. Página 3

4 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos muy diversa índole: construcción de puentes, presas, autopistas, aeropuertos, vías férreas, sistemas de evacuación de desechos, estaciones de tratamiento de aguas, planificación y gestión urbanística... Para alcanzar los objetivos de formación del futuro ingeniero es necesario desarrollar un proceso de enseñanza-aprendizaje en el que el profesor instruya a los alumnos en los conocimientos básicos a la vez que les facilite el trabajo autónomo para que, por ellos mismos, sean capaces de alcanzar los objetivos inicialmente previstos, bajo la supervisión y la orientación del profesor. Dada la alta especialización que actualmente existe en el mundo profesional, en el que se van a ver integrados los alumnos en un futuro, es de suma importancia que la formación no se lleve a cabo de manera aislada sino que es fundamental que el alumno desarrolle su aprendizaje interactuando con un grupo de compañeros que, además de motivarlo personalmente, le van a suponer un gran estímulo para avanzar en el conocimiento de esta u otras asignaturas. Esta Guía contiene información sobre contenidos, objetivos, actividades, metodología, criterios de evaluación y otros asuntos de interés relativos a la asignatura de Estructuras Metálicas y Mixtas, que se imparte en 5º curso de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos en la Universidad de Granada. Para cualquier consulta, aclaración o ampliación de información en relación a los contenidos de esta guía no dude en ponerse en contacto con la profesora. Espero que este documento os resulte de utilidad y de antemano os agradezco las sugerencias que, para mejorar esta guía y/o la asignatura, me hagáis llegar. Página 4

5 2. Datos de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas. 2. INFORMACIÓN GEN DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA NOMBRE: ESTRUCTURAS METÁLICAS Y MIXTAS TIPO: OBLIGATORIA Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas Créditos totales (LRU): 6 Créditos teóricos: 3 Créditos prácticos: 3 CURSO: QUINTO CUATRIMESTRE: 1º CICLO: SEGUNDO DATOS BÁSICOS DE LA PROFESORA Luisa María Gil Martín mlgil@ugr.es CENTRO: Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos DEPARTAMENTO: Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidraúlica. ÁREA DE CONOCIMIENTO: Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras. E Horarios: Grupo A: (CURSO 2009/10) Lunes de 10:30 a 12:30 h Grupo B: Martes de 15:30 a 17:30 h Lunes de 15:30 a 17:30 h Miércoles de 15:30 a 17:30 h Página 5

6 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Aulas: (CURSO 2009/10) Grupo A: 101 Grupo B: 102 Fechas de exámenes: Tanto las fechas como las horas de examen son fijadas por el Centro y publicadas a principios de curso en la guía académica del mismo. Convocatorias de examen: Diez días antes de la fecha fijada para el examen se publicará la convocatoria de éste, en la que se indicarán: la estructura del examen (número de problemas: 1 ó 2), la duración del mismo y el material requerido para poder realizarlo (normativas, calculadora, tablas de perfiles, etc.) 3. Datos de la profesora que imparte la materia. Soy ingeniero de Caminos, C. y P. por la Universidad de Granada desde Junio del 1992 y Dr. ICCP desde el 1997 y desde 2001 Profesora Titular de Universidad. Mi campo de investigación es muy amplio: optimización de elementos estructurales -de hormigón armado, pretensado y acero-, cargas concentradas en vigas metálicas, estructuras tensadas, inestabilidad, cortante en hormigón En el enlace se puede encontrar información más detallada sobre mi carrera investigadora. Página 6

7 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas En relación a mi actividad docente, aunque he impartido varias asignaturas de mi área de conocimiento, la mayoría de mi docencia ha estado relacionada con las Estructuras Metálicas, tanto en Caminos como en Arquitectura Superior. DONDEENCONTRARNOS 4. El centro: Edificio Politécnico del Campus de Fuentenueva. La Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos está ubicada en el Edificio Politécnico del Campus de Fuentenueva. Los sótanos del edificio albergan los laboratorios de las diferentes áreas de conocimiento con docencia en el centro. La cuarta planta está reservada para despachos de profesores y sedes departamentales. La sede del Departamento de Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidráulica ocupa el despacho Nº 8 y mi despacho es el Nº 14. Para más información se pueden consultar las páginas web de la Escuela y del Departamento, respectivamente. E Página 7

8 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos NCONTRARNOS 5. Ficha personal del alumno. FICSONAL En el Departamento de Mecánica de Estructuras e Ingeniería Hidráulica existen fichas personales completas digitalizadas de todos los alumnos que hayan cursado asignaturas impartidas por el mismo. Sólo los alumnos nuevos en el Centro (Erasmus, Sénecas, etc.) o aquellos antiguos alumnos cuyos datos personales se hayan modificado en el último año han de pasarse por el despacho de la profesora para rellenar o modificar la ficha personal. Los datos que generalmente aparecen en esta ficha son: fotografía, , teléfonos móvil y familiar y domicilio para notificaciones.. ONDE ENCONTRARNOS 6. Conocimientos previos recomendados. PREVIOS Para el adecuado seguimiento de la asignatura, se considera necesario haber superado las siguientes asignaturas:» Matemáticas I (Troncal 1 er curso 7.5 créditos)» Matemáticas II (Troncal 1 er curso 7.5 créditos)» Mecánica (Troncal 1 er curso - 9 créditos)» Teoría de Estructuras (Troncal - 2º curso - 12 créditos)» Mecánica de Medios Continuos (Troncal 3 er curso 4.5 créditos)» Análisis de Estructuras I (Troncal - 3 er curso - 6 créditos)» Análisis de Estructuras II (Obligatoria - 4º curso 4.5 créditos) Página 8

9 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas Con objeto de facilitar el trabajo autónomo de la materia sería conveniente que el alumno tuviera unos conocimientos básicos de informática.. DONDE ENCONTRARNOS 7. Contexto de la asignatura dentro de la titulación de Ingenieros de Caminos, C. y P. La asignatura de Estructuras Metálicas es muy importante en las Escuelas de Ingenieros de Caminos dado que el empleo de este tipo de estructuras es habitual en edificación y en obra civil, tanto para obras de carácter permanente como provisionales. Esta asignatura está vinculada a otras materias impartidas en la titulación tales como:» Hormigón armado y pretensado» Edificación y» Puentes. En postgrado, se puede ampliar el estudio de las Estructuras Metálicas cursando la asignatura del Master de Estructuras con mención de calidad titulada Uniones metálicas semirrigidas. Página 9

10 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos ONTRARNS 8. Programa de la asignatura. 8.1 Programa de Teoría. Tema 1: INTRODUCCIÓN A LA ESTRUCTURA METÁLICA. EL ACERO ESTRUCTURAL. CARGAS. Introducción. Ventajas de la estructura de acero. El acero estructural. Tema 2: AGOTAMIENTO DEL ACERO ESTRUCTURAL: ROTURA DÚCTIL. Introducción. Criterio de comparación de Von-Mises. Agotamiento plástico de la sección transversal. Tema 3: TRACCIÓN. Introducción. Tipología de elementos traccionados. Área neta. Cálculo de piezas solicitadas a tracción. Fenómeno de arrastre por cortante. Tema 4: COMPRESIÓN. Introducción. El problema de Euler. Longitud de pandeo. Curva de Euler. Influencia de las tensiones residuales de laminación. Pandeo con imperfecciones. Comprobación de pandeo de un elemento comprimido aplicando la EAE. Página 10

11 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas Curvas de pandeo. Tipos de piezas comprimidas. Piezas compuestas. Influencia del cortante en la carga crítica de pandeo. Esbeltez mecánica para piezas compuestas. Pandeo parcial de cordón. Cálculo de enlaces. Longitudes de pandeo de pilares pertenecientes a estructuras porticadas. Tema 5: TORSIÓN. Introducción. Torsión pura. Teoría general de la torsión en prismas de sección circular. Teoría de la torsión de Saint- Venant. Analogía de la membrana. Módulo de torsión de Saint-Venant. Torsión en perfiles delgados. Torsión alabeada: teoría de Vlasov. Ecuación general de la torsión. Caso particular de viga en doble T simétrica. Tema 6: PANDEOS POR TORSIÓN PURA Y POR FLEXIÓN Y TORSIÓN. Introducción. Planteamiento y desarrollo teórico del problema para ambos tipos de inestabilidad. Aplicación de la normativa. Tema 7: PANDEO DE PLACAS. Introducción. Pandeo de placas: abolladura precrítica. Clasificación de secciones transversales. Cálculo de rigidizadores transversales. Introducción a la abolladura postcritica. Teoría de Höglund. Artículos de la norma EAE. Página 11

12 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Tema 8: PANDEO LATERAL. Introducción. Planteamiento teórico del pandeo lateral. Tratamiento del pandeo lateral en la normativa de estructuras metálicas: Anejo del EC3. Sistemas de arriostramiento. Tema 9: CARGAS TRANSVERSALES AL PLANO DEL ALMA. Modos de fallo: aplastamiento, abolladura y abolladura localizada. Comprobación aplicando la norma EAE. Tema 10: UNIONES SOLDADAS. Introducción. Definición de tensiones relativas al plano de garganta. Tipos de cordones de soldadura. Resistencia de las soldaduras. El espesor de garganta en función del espesor de las piezas a unir. Tema 11: UNIONES ATORNILLADAS. Introducción. Categorías de las uniones atornilladas. Resistencia de los elementos de unión. Disposiciones Constructivas. Distribución de esfuerzos entre los elementos de la unión. Tema 12: INTRODUCCIÓN A LA ESTRUCTURA MIXTA. Definición de elementos mixtos. Conectadores: su misión y tipología. Eurocódigo 4. Página 12

13 8.2. Programa de Prácticas. Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas Práctica 1 : Cálculo de los momentos de agotamiento elástico y plástico de algunas secciones transversales habituales en estructura metálica. Práctica 2: Dimensionamiento y comprobación de piezas simples comprimidas según la norma EAE. Práctica 3: Dimensionamiento y comprobación de piezas compuestas (una empresillada y otra en celosía) comprimidas según la norma EAE. Práctica 4: Obtención de las tensiones en un elemento metálico torsionado. Resolución de la ecuación general de la torsión no uniforme. Práctica 5: Pandeo de elementos comprimidos en modos de torsión y flexión y torsión. Práctica 6: Estudio de la abolladura del alma de una viga metálica aplicando la norma EAE. Práctica 7: Ejemplos de clasificación de secciones transversales. Repaso de conocimientos adquiridos en cursos anteriores que son básicos para el correcto seguimiento de esta asignatura. Página 13

14 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Práctica 8: Verificación del ELU de pandeo lateral de vigas aplicando la EAE y el anejo del Eurocódigo 3. Práctica 9: Estudio cargas transversales aplicadas en el plano del alma (según la EAE) y cálculo de rigidizadores transversales. Práctica 10: Dimensionamiento de una unión metálica ejecutada mediante soldadura. Práctica 11: Dimensionamiento de una unión metálica ejecutada mediante ONEPROFESORA ONENCONTRARNOS 9. Trabajo autónomo. tornillos pretensados y sin pretensar. Se recomienda que el alumno intente resolver los ejercicios prácticos con anterioridad a que lo haga la profesora en la pizarra. De este modo, no sólo sacará el máximo partido de las clases sino que podrá autoevaluar sus progresos en la materia. Dado el carácter tecnológico y aplicado de la asignatura, la mayor dificultad del alumno se va a presentar en la resolución de los problemas. Sin embargo, y dado que la estructura metálica es conceptualmente muy compleja, no será posible aplicar correctamente la normativa si no se tiene un profundo conocimiento de la teoría de esta asignatura y de otras disciplinas de carácter básico impartidas en cursos anteriores tales como: Resistencia de Materiales, Mecánica de Medios Continuos y Teoría de estructuras. Página 14

15 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas Puesto que la materia impartida en la asignatura Estructuras Metálicas es complicada, tanto desde el punto de vista conceptual como numérico, las clases magistrales no pueden ser reemplazadas por trabajo individual. Por tanto, la asistencia a las mismas aunque es voluntaria y, por tanto, no se controla- es fundamental para un correcto seguimiento de la asignatura. En ingeniería, y concretamente en esta disciplina, el alumno - futuro ingeniero- tiene que entender cada problema y ser capaz de admitir hipótesis adecuadas para abordar la resolución del mismo, lo que implica un suficiente grado de madurez en relación a los conceptos adquiridos, tanto en la propia asignatura como en otras previamente cursadas. El siguiente ejemplo corresponde a la Práctica 1 (Repaso): Cálculo de los momentos de agotamiento elástico y plástico de algunas secciones transversales habituales en estructura metálica Para la sección monosimétrica de la figura: Se supone que: # (mm) f yf = 335 MPa f yw = 235 MPa # (mm) # (mm) 1. Situar el centro de gravedad. 2. Situar el centro de esfuerzos cortantes. 3. Calcular las inercias a flexión y la inercia a torsión (Saint-Venant). 4. En ausencia de cortante: 4.a. Calcular el momento de 4.b. agotamiento elástico (M el,rd ). Calcular el momento de agotamiento plástico (M pl,rd ). 5. Calcular M el,rd y M pl,rd cuando la sección está sometida a un cortante igual al 65% de V pl,rd. 6. Calcular M el,rd y M pl,rd cuando la sección está sometida a un axil igual al 20% de N pl,rd. 7. Calcular M el,rd y M pl,rd cuando la sección está sometida a un cortante igual al 55% de V pl,rd y a un axil de 15% de N pl,rd. Página 15

16 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos N C DNDE ENCONTRARNOS 10. Guiones de trabajo autónomo. Tema 1: Leer con detenimiento. El contenido es sólo divulgativo. Tema 2: Estudiar el Capítulo 5 del libro de texto. Repasar de cursos previos: - Cómo situar el centro de gravedad de una sección transversal. - Fórmulas de Navier y Colignon - Cómo localizar la fibra neutra elástica. - Cómo localizar la fibra neutra plástica. - Cómo se calcula el Momento de agotamiento Elástico de una sección. - Cómo se calcula el Momento de agotamiento Plástico de una sección. - Aplicar el criterio de comparación de Von-Mises a un estado de tensiones plano. - Realizar la Práctica 1. # Ver el artículo de la EAE. # Ver los artículos , 34.2, 34.3, 34.4 y 34.5 de la EAE. Tema 3: Estudiar el Capítulo 6 del libro de texto. - Calcular el Área Neta para varias superficies posibles de rotura. # Ver el artículo de la EAE. Página 16

17 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas Tema 4: Estudiar el Capítulo 7 del libro de texto. - Determinar la carga crítica elástica de pandeo o carga de Euler. - Calcular los coeficientes de pandeo de elementos aislados y de pilares de estructuras porticadas. - Calcular el factor de amplificación para un caso de pandeo de un elemento comprimido con deformación previa. - Calcular la esbeltez adimensional de varias piezas. - Elegir la curva adecuada de pandeo. # Ver los artículos , y de la EAE. - Realizar la Práctica 2. # Ver el artículo 71 de la EAE. - Estudiar el pandeo de una pieza compuesta según el Eje de Inercia Material y según el Eje de Inercia Libre. Diferenciar cómo se comportan frente al cortante en ambos casos. - Calcular las inercias eficaces en piezas compuestas empresilladas y en celosía. - Calcular la rigidez a cortante de piezas compuestas empresilladas y en celosía. - Verificar el pandeo parcial de cordón y de los enlaces. - Realizar la Práctica 3. Página 17

18 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Tema 5: Estudiar los Capítulos 8 y 9 del libro de texto. - Conocer las condiciones para que exista torsión pura. - Conocer las condiciones de contorno relativas al giro y al alabeo. - Determinar el estado de tensiones en un elemento sometido a torsión pura. - Calcular la inercia a torsión de Saint-Venant para varias secciones transversales habituales en estructura metálica. - Determinar el estado de tensiones que introduce la torsión no uniforme en una sección transversal abierta de pared delgada. # Ver el artículo 34.6 de la EAE. - Realizar la Práctica 4. Tema 6: Estudiar el Capítulo 10 del libro de texto. - Determinar la carga crítica elástica de pandeo de un elemento comprimido biarticulado de sección transversal monosimétrica respecto de sus ejes de inercia principales. # Ver el artículo de la EAE. - Realizar la Práctica 5. Página 18

19 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas Tema 7: Estudiar los Capítulos 11 y 12 del libro de texto. - Calcular la tensión crítica elástica de pandeo de Euler para el caso de placas sometidas a varios estados normales y tangenciales de tensiones. # Ver el artículo 35.5 de la EAE. - Calcular la solicitación de agotamiento por abolladura de una viga con rigidizadores transversales en apoyos y en centro de luz. - Calcular los rigidizadores transversales. - Realizar la Práctica 6. # Ver el artículo 20.2 de la EAE. # Ver el artículo 20.7 de la EAE. - Clasificar varias secciones transversales. - Calcular los anchos eficaces en secciones de clase 4. - Realizar la Práctica 7. Tema 8: Estudiar el Capítulo 13 del libro de texto. # Ver el artículo 35.2 de la EAE. - Calcular el momento crítico elástico de pandeo lateral de vigas con secciones doblemente simétricas y con apoyos en horquilla. - Calcular la esbeltez reducida de pandeo lateral y elegir la curva de pandeo adecuada. Página 19

20 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos - Calcular el momento de agotamiento por pandeo lateral de una viga biapoyada con sección doblemente simétrica. # Ver el Anejo de Pandeo Lateral del eurocódigo 3. - Calcular el momento crítico de pandeo lateral de una viga biapoyada de sección transversal monosimétrica, para distintas cargas: momentos en apoyos, carga puntual en el centro de luz, etc. - Realizar la Práctica 8. Tema 9: Estudiar el Capítulo 14 del libro de texto. - Analizar las cargas correspondientes a los distintos modos de fallo de una viga sometida a una carga concentrada en el plano del alma: aplastamiento, abolladura y abolladura localizada. - Calcular los rigidizadores transversales -si fuesen necesarios-. # Ver el artículo 35.6 de la EAE. - Realizar la Práctica 9. Tema 10: Estudiar el Capítulo 16 del libro de texto. # Ver el artículo 59 de la EAE. - Obtener las tensiones de referencia en el plano de garganta para varios cordones de soldadura: laterales, frontales e inclinados. - Verificar el cordón. Página 20

21 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas - Realizar la Práctica 10. Tema 11: Estudiar el Capítulo 15 del libro de texto. # Ver el artículo 58 de la EAE. - Determinar la categoría de varios tipos de uniones atornilladas (tornillos ordinarios y de alta resistencia pretensados) solicitadas a cortadura y a tracción. - Calcular las solicitaciones de agotamiento de un tornillo trabajando a simple y doble cortadura a tracción, y a cortadura. - Realizar una distribución elástica y una distribución plástica de los esfuerzos entre los elementos de la unión y compararlas. - Realizar la comprobación de desgarro del alma para una solicitación de tracción y una solicitación de cortadura sobre la viga. - Realizar la Práctica 11. Tema 12: Divulgativo. No hay material escrito sobre el mismo. Se recomienda tomar Apuntes en clase y consultar el Eurocódigo 4. Página 21

22 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos DNDE ENCONTRARNOS 11. Objetivos y competencias Objetivos. Los objetivos que se pretenden con esta materia van encaminados a que el alumno, futuro ingeniero de caminos, sea capaz de calcular elementos estructurales metálicos y/o mixtos hormigón-acero. Para ello deberá: 1. Calcular: inercias de flexión, inercias de alabeo, momentos estáticos, centro de gravedad, centro de esfuerzos cortantes,... de secciones transversales habituales en construcción metálica. 2. Calcular las solicitaciones de agotamiento de una sección transversal en los campos elástico y plástico. 3. Determinar el parámetro de área neta en un elemento metálico traccionado. 4. Conocer los distintos modos de pandeo que pueden afectar a un elemento metálico comprimido. 5. Conocer el fenómeno de inestabilidad en elementos flectados. 6. Conocer el fenómeno de inestabilidad que se presentará en placas sometidas a cortante. 7. Determinar la clase de una sección transversal. 8. Conocer los fenómenos de inestabilidad que se pueden presentar en el alma de una viga bajo cargas transversales concentradas actuantes en su plano. 9. Dimensionar rigidizadores transversales. 10. Dimensionar cordones de soldadura. 11. Conocer las distintas categorías e uniones atornilladas y calcular los elementos de la unión. Página 22

23 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas 12. Conocer la misión estructural de los conectadores en estructuras mixtas y saber dimensionarlos Competencias. Una de las competencias profesionales del Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos es la de proyectar estructuras metálicas, tanto permanentes como provisionales, tales como: estructuras industriales, de edificación, puentes, etc Para garantizar la integridad de una estructura metálica, se habrán de realizar las comprobaciones que se indican a continuación: 1. Verificación del ELU de resistencia. (TEMA 2). 2. verificación del ELU de tracción. (TEMA 3). 3. Verificación del ELU de compresión. (TEMAS 4,5 y 6). 4. Verificación del ELU de abolladura. (TEMA 7). 5. Verificación del ELU de pandeo lateral. (TEMA 8). 6. Verificación de los ELUs de cargas concentradas transversales y de pandeo del ala comprimida en el plano del alma. (TEMA 9). 7. Dimensionamiento de las uniones soldadas. (TEMA 10). 8. Dimensionamiento de las uniones atornilladas. (TEMA 11). 9. Dimensionamiento de conectadores en estructuras mixtas. (TEMA 12). ENC Correspondiente al programa de la asignatura especificado en el Apartado 8.1 de esta Guía. Página 23

24 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos ONTRARNOS 12. Distribución temporal. A continuación se indica el desarrollo temporal que se ha seguido en la asignatura en el curso 2009/2010 **. Ver horarios en el apartado 3 de esta guía. Septiembre 2009 Octubre 2009 L M Mi J V S D L M Mi J V S D Noviembre 2009 Diciembre 2009 L M Mi J V S D L M Mi J V S D Enero 2010 L M Mi J V S D ** Esta distribución se puede ver ligeramente modificada de unos cursos académicos a otros, fundamentalmente por ajustes relacionados con el calendario académico. Estas alteraciones serán comunicadas al alumnado con suficiente antelación. Página 24

25 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas ESTRUCTURAS METÁLICAS Y MIXTAS Grupo A: 28 / 09 / 2009 Presentación Grupo B: 28 / 09 / 2009 Repaso de conceptos fundamentales-i Grupo A: 29 / 09 / 2009 Grupo B: 30 / 09 / 2009 Repaso de conceptos fundamentales-ii Grupo A: 05 / 10 / 2009 Temas 1 y 2. Grupo B: 05 / 10 / 2009 Entrega de enunciado de la Práctica 1 Grupo A: 06/ 10 / 2009 Tema 3 Grupo B: 07/ 10 / 2009 Tema 4 - I Grupo A: 13/ 10 / 2009 Grupo B: 14/ 10 / 2009 Tema 4 - II Grupo A: 19 / 10 / 2009 Tema 4 - III Grupo B: 19 / 10 / 2009 Entrega de enunciado de las Prácticas 2 y 3 Grupo A: 20/ 10 / 2009 Resolución de la Práctica 1 Grupo B: 21/ 10 / 2009 Tema 5 - I Grupo A: 26 / 10 / 2009 Tema 5 - II Grupo B: 26 / 10 / 2009 Entrega de enunciado de la Práctica 4 Grupo A: 27 / 10 / 2009 Grupo B: 28 / 10 / 2009 Resolución de la Práctica 2 Grupo A: 03 / 11 / 2009 Grupo B: 04 / 11 / 2009 Resolución de la Práctica 3 Grupo A: 09 / 11 / 2009 Grupo B: 09 / 11 / 2009 Resolución de la Práctica 4 Grupo A: 10 / 11 / 2009 Tema 6 Grupo B: 11 / 11 / 2009 Entrega de enunciado de la Práctica 5 Grupo A: 16 / 11 / 2009 Grupo B: 16 / 11 / 2009 Tema 7 - I Grupo A: 17 / 11 / 2009 Tema 7 - II Grupo B: 18 / 11 / 2009 Entrega de enunciado de las Prácticas 6 y 7 Página 25

26 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Grupo A: 23 / 11 / 2009 Grupo B: 23 / 11 / 2009 Grupo A: 24 / 11 / 2009 Grupo B: 25 / 11 / 2009 Grupo A: 30 / 11 / 2009 Grupo B: 30 / 11 / 2009 Grupo A: 01 / 12 / 2009 Grupo B: 02 / 12 / 2009 Grupo A: - Grupo B: 09 / 12 / 2009 Grupo A: 14 / 12 / 2009 Grupo B: 14 / 12 / 2009 Grupo A: 15 / 12 / 2009 Grupo B: 16 / 12 / 2009 Grupo A: 21 / 12 / 2009 Grupo B: 21 / 12 / 2009 Grupo A: 22 / 12 / 2009 Grupo B: - Grupo A: 11 / 01 / 2010 Grupo B: 11 / 01 / 2010 Grupo A: 12 / 01 / 2010 Grupo B: 13 / 01 / 2010 Grupo A: 18 / 01 / 2010 Grupo B: 18 / 01 / 2010 Grupo A: 19 / 01 / 2010 Grupo B: 20 / 01 / 2010 Grupo A: 25 / 01 / 2010 Grupo B: 25 / 01 / 2010 Grupo A: 26 / 01 / 2010 Grupo B: 27 / 01 / 2010 Resolución de la Práctica 5 Tema 8 - I Tema 8 - II Entrega de enunciado de la Práctica 8 Resolución de la Práctica 6 Clase de dudas Resolución de la Práctica 7 Tema 9 Entrega de enunciado de la Práctica 9 Resolución de la Práctica 8 Clase de dudas Resolución de la Práctica 9 Tema 10 Entrega de enunciado de la Práctica 10 Tema 11 Entrega de enunciado de la Práctica 11 Resolución de la Práctica 10 Resolución de la Práctica 11 Tema 12 Página 26

27 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas 19 / 02 / 2010 Examen de convocatoria ordinaria NENCONTRARNOS 13. Metodología. La estructura metálica requiere de un aprendizaje integrado, es decir, es necesario entender lo aprendido y buscarle una aplicación práctica así como relacionar cada tema tanto con otros temas de la misma materia como de otras materias cursadas con anterioridad. Este hecho condiciona la metodología didáctica empleada, que se ha dividido en los cuatro bloques siguientes: Clases teóricas. 1 Las clases teóricas se desarrollarán de forma clásica mediante lecciones magistrales. Los temas que se exponen en clase están a disposición de los alumnos desde el primer día, puesto que existe libro de texto de la asignatura. El alumno antes de venir debe de haber dedicado algo de tiempo para familiarizarse con la materia con objeto de aprovechar al máximo la clase. Puesto que el alumno dispone del tema por escrito no es necesario que tome apuntes exhaustivos y puede prestar atención a los aspectos conceptualmente más interesantes de cada clase. Las dudas o cuestiones que los alumnos planteen en clase se resolverán en la pizarra si son de interés general (en caso contrario se recurrirá a una tutoría individual). Ver Bibliografía básica en el Apartado16.1. Página 27

28 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Después de cada tema se hará una recopilación de los conceptos más importantes impartidos en las clases y se indicará el capítulo -o los artículos- de la normativa EAE en los que se recogen los mismos Clases prácticas. 1 El profesor resolverá en clase problemas de estructuras metálicas para que el alumno vea como emplear la normativa. Después de cada tema se realizarán prácticas cortas para que los alumnos se familiaricen con los artículos específicos de la normativa de estructuras metálicas. Cuando se haya abordado suficiente materia el profesor dimensionará elementos estructurales y/o uniones metálicos. Estas prácticas se entregarán con suficiente anticipación para que el alumno que lo desee intente resolverlas antes de que lo haga el profesor en la pizarra. En el momento de proponer la práctica el profesor explicará la manera o maneras de abordar el problema y comentará los aspectos más importantes a tener en cuenta para realizar el ejercicio. Siempre que sea posible, los ejercicios de clase serán exámenes de convocatorias anteriores de la asignatura. De esta manera el alumno conocerá el tipo de examen antes de presentarse a la convocatoria oficial de la asignatura. Los alumnos que lo deseen (voluntarios) podrán entregar los ejercicios resueltos al profesor para que éste los corrija y después, en tutoría individual, comentar los fallos cometidos, si los hubiere. Página 28

29 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas Seminarios. 1 Exposición en clase de ejercicios resueltos y preparados para ser expuestos por parte de los alumnos. Estos problemas se plantearán con suficiente antelación para que los alumnos los preparen y, después de su exposición, debatan con el resto de los compañeros los supuestos e hipótesis que hayan adoptado para resolverlos. En esta actividad la profesora de la asignatura hará de moderador y se llevará a cabo sólo si los alumnos la demandan y dentro del horario de tutorías (ver Apartado 15 de esta guía) Tutorías. 1 Reuniones individuales de carácter específico en las que se resolverán dudas planteadas por los alumnos. Ver apartado 15 de esta Guía. NTRARNOS 14. Criterios de Evaluación y tipología del examen. 6. E La evaluación se realizará mediante un examen final que constará de uno o dos problemas si son cortos-. La duración media de un examen de esta asignatura suele ser de 3 horas. El examen consistirá en el dimensionamiento o comprobación de un elemento estructural de acero y/o una unión metálica. Página 29

30 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Para calificar se tendrá en cuenta el procedimiento de resolución y las hipótesis adoptadas para abordar el problema más que el valor obtenido para los resultados finales. Para hacer el examen el alumno traerá: tablas de resistencia de materiales de valores de esfuerzos (momentos flectores y cortantes) para elementos de un solo vano sometidos a las cargas típicas (puntuales y uniformemente distribuidas), tablas de perfiles simples y compuestos, normativa EAE, anejo del Eurocódigo 3 de pandeo lateral y calculadora científica. No se permiten problemas resueltos. En el examen el alumno NO pondrá el nombre. El alumno deberá escribir en cada uno de los folios del examen, convenientemente enumerados, su DNI indicando si es ERASMUS al lado del mismo. Se recomienda, y se valora positivamente, intercalar un par de renglones explicando los pasos que se van a seguir así como el número del articulado que se aplica con objeto de facilitar el seguimiento del problema en la fase de corrección. Se ruega no emplear en el examen ni lápiz ni bolígrafos rojo o verde. 1 NEONTRARNOS 15. Tutorías personalizadas. Las tutorías se desarrollarán en el despacho de la profesora (Despacho Nº 14 4ª planta de la E.T.S.I.C.C. y P.). Dado el elevado Dado que las operaciones matemáticas a realizar para resolver este tipo de problemas son muchas, es poco probable que no se cometa ningún error numérico; más aún teniendo en cuenta el estrés asociado a la situación de examen. El lápiz se borra con el roce de los folios y los colores rojo y verde serán los utilizados por la profesora para hacer anotaciones en el examen. Página 30

31 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas número de alumnos matriculados, se recomienda pedir cita previa para garantizar la disponibilidad de tiempo. El horario de tutorías será: Lunes de 10:30 a 12:30 h Martes de 10:30 a 14:30 h Cualquier modificación del horario de tutorías será anunciado con anterioridad en el tablón de anuncios del Departamento, situado en la 4ª planta del Edificio Politécnico. ENCONTRARNOS 16. Bibliografía de la asignatura Básica.» Gil Martín L.M. y Hernández Montes E., Acero Estructural. Editorial Universidad de Granada. (LIBRO DE TEXTO DE LA ASIGNATURA)» Argüelles Alvarez, R. y Argüelles Bustillo, R. Estructuras de acero. Cálculo, Norma básica y Eurocódico. Bellisco.» Simón-Talero Muñoz J.M. Introducción al cálculo de estructuras metálicas según el Eurocódigo 3. Publica Simón-Talero Muñoz. Madrid Página 31

32 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos Complementaria.» Galambos T.V. Guide to stability design criteria for metal structures. John Wiley & Sons. New York » Gaylord E.H., Gaylord C.N. and Stallmeyer J.E., Design of steel structures. Mc Graw-Hill. New York » Salmon, C. and Johnson, J. Steel structures. Design and behaviour. HarperCollins. New York » Son N.Q., Stabilité des structures élastiques. Springer-Verlag. París » Timoshenko S.P. Teoría de la Estabilidad Elástica. EDIAR. Buenos Aires Normativa.» EAE: Estructuras de Acero en Edificación. Ministerio de Fomento.» Eurocódigo 1: Bases de Proyecto y Acciones en Estructuras. AENOR. Madrid » Eurocódigo 3: Proyecto de Estructuras de Acero » Eurocódigo 4: Proyecto de Estructuras Mixtas de Hormigón y Acero. AENOR. Madrid Página 32

33 Guía de la asignatura Estructuras Metálicas y Mixtas ENCONTRARNOS 17. Epílogo a esta Guía. El objetivo de cualquier profesor, y por tanto también el mío, es que el alumno que cursa su asignatura se implique en el desarrollo de la misma y consiga alcanzar los objetivos previstos. Aunque las asignaturas tecnológicas inicialmente parecen bastante áridas, el carácter aplicado de las mismas hace que el alumno se motive una vez que empieza a estudiarlas puesto que puede ver cómo se materializa en algo concreto aquello que estudia. Mi labor, en tanto que profesora de la asignatura de Estructuras Metálicas y Mixtas, será aplicar mi conocimiento a la tarea de enseñar, proporcionar el material de trabajo necesario y no accesible así como orientar en el estudio y en cualquier otra cuestión que el alumno me demande. Un cordial saludo. Página 33