Pontificia Universidad Católica del Ecuador

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1 1. DATOS INFORMATIVOS FACULTAD: INGENIERIA CARRERA: INGENIERIA CIVIL Asignatura/Módulo: ANALISIS ESTRUCTURAL I Código: Plan de estudios: Nivel: Sexto Prerrequisitos Correquisitos: Período académico: Segundo Semestre N Créditos: 5 DOCENTE. Nombre: HERNAN PATRICIO TORRES MORA Grado académico o título profesional: INGENIERO CIVIL MASTER OF SCIENCE EN ING. CIVIL Breve reseña de la actividad académica y/o profesional: INGENIERIA ESTRUCTURAL Indicación de horario de atención al estudiante: Teléfono: Ext. 1212, Celular: DESCRIPCIÓN DEL CURSO (Señalar naturaleza, propósito y grandes temas) El curso tiene como objetivo proporcionar al estudiante una presentación clara y amplia de la teoría y aplicación del análisis estructural por los métodos clásicos o energéticos, para su empleo en armaduras, vigas y marcos rígidos. Se pone énfasis en el cálculo de deformaciones elásticas de cualquier tipo de estructura y en el análisis de estructuras hiperestáticas, desarrollando la habilidad del estudiante para modelar una estructura, previo a su análisis. Incluye los siguientes temas: Energía interna de deformación.- Deformaciones elásticas de estructuras: trabajo virtual, Castigliano. Deformaciones recíprocas. Estructuras estáticamente indeterminadas: Métodos de la flexibilidad: de la compatibilidad de deformaciones y del trabajo mínimo o segundo teorema de Castigliano.- Método de la rigidez: Deformaciones angulares, (ecuaciones de Maney). Miembros no prismáticos. 3. OBJETIVO GENERAL Capacitar al estudiante para analizar deformaciones elásticas de cualquier estructura y para analizar estructuras hiperestáticas por los métodos clásicos basados en el principio de la conservación de la energía, desarrollando en el estudiante un entendimiento más profundo de las ciencias básicas de la estática y de la mecánica de materiales, preparándolo conceptualmente para el análisis matricial y por ordenador.

2 4. RESULTADOS DE Al finalizar el curso, el estudiante estará en capacidad de Nivel de desarrollo de los resultados de aprendizaje Inicial / Medio / Alto 1. Calcular las deformaciones elásticas, lineales o angulares de cualquier estructura por causa de cualquier tipo de solicitación (fuerza axial, flexión corte, torsión, temperatura). 2. Determinar las reacciones, fuerzas internas y deformaciones de cualquier tipo de estructura (iso o hiperestática), formada por miembros prismáticos y no prismáticos, sometida a cualquier solicitación, incluyendo asentamiento de apoyos. Alto Alto

3 SEMANA Teóricas Prácti -cas Tutoría N de horas Valora ción Pontificia Universidad Católica del Ecuador 5. RELACIÓN CONTENIDOS, ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Y RESULTADOS DE CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) N HORAS CLASES TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE Actividades ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA RESULTADOS DE EVIDENCIAS Descripción CAPÍTULO 1: ENERGÍA DE DEFORMACIÓN Tipos de estructuras. Fuerzas internas en los elementos. Estabilidad y grado de indeterminación Trabajo externo e interno Energía de deformación interna producida por carga axial Energía de deformación interna producida por flexión, corte y torsión. CAPÍTULO 2: DEFORMACIONES ELÁSTICAS DE ESTRUCTURAS Deformaciones elásticas de estructuras: tipos Método del trabajo virtual Primer teorema de Castigliano Reciprocidad de los desplazamientos (Maxwell-Betti) Programa de la materia y cronograma de actividades definiciones sobre tipos de estructura, estabilidad, indeterminación. Energía externa e interna. definiciones sobre deformaciones, tipos, métodos. Solución de ejercicios sobre cálculo de deformaciones. Clase magistral dialogada Lluvia de ideas Trabajo grupal Estudio individual Visitas de observación Búsqueda y análisis de información Talleres de solución de problemas. 1. Calcular las deformaciones elásticas, lineales o angulares de cualquier estructura por causa de cualquier tipo de solicitación (fuerza axial, flexión, corte, torsión, temperatura). 2. Determinar las reacciones, fuerzas internas y deformaciones de cualquier tipo de estructura, formada por miembros prismáticos y no prismáticos, sometida a cualquier solicitación, incluyendo asentamiento de apoyos. Prueba No.1 Prueba No. 2

4 SEMANA Teóricas Prácti -cas Tutoría N de horas Valora ción Pontificia Universidad Católica del Ecuador CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) N HORAS CLASES TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE Actividades ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA RESULTADOS DE EVIDENCIAS Descripción CAPÍTULO 3: ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS Análisis de Estructuras Estáticamente Indeterminadas. Métodos clásicos: Tipos: Flexibilidad y Rigidez 3.2. Método de la Compatibilidad de Deformaciones, Coeficientes de Flexibilidad Análisis de estructuras articuladas Análisis de vigas y marcos rígidos. CAPÍTULO 4: ESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS, MÉTODO DEL TRABAJO MÍNIMO (SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO) Estructuras Estáticamente Indeterminadas, Método del Trabajo Mínimo (Segundo Teorema de Castigliano) Descripción del Método Análisis de estructuras articuladas Análisis de vigas y marcos rígidos Análisis de estructuras compuestas definiciones sobre estructuras hiperestáticas, métodos de solución. Solución de ejercicios sobre estructuras hiperestáticas: celosías, vigas y pórticos. definiciones sobre el método del Trabajo Mínimo. Solución de ejercicios para celosías, vigas, pórticos y atención a estructuras compuestas. Clase magistral dialogada Lluvia de ideas Trabajo grupal Estudio individual Visitas de observación Búsqueda y análisis de información Talleres de solución de problemas. 1. Calcular las deformaciones elásticas, lineales o angulares de cualquier estructura por causa de cualquier tipo de solicitación (fuerza axial, flexión, corte, torsión, temperatura). 2. Determinar las reacciones, fuerzas internas y deformaciones de cualquier tipo de estructura, formada por miembros prismáticos y no prismáticos, sometida a cualquier solicitación, incluyendo asentamiento de apoyos. Prueba No.3 Prueba No. 4

5 SEMANA Teóricas Prácti -cas Tutoría N de horas Valora ción Pontificia Universidad Católica del Ecuador CONTENIDOS (UNIDADES Y TEMAS) N HORAS CLASES TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE Actividades ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA RESULTADOS DE EVIDENCIAS Descripción CAPÍTULO 5: ESTRUCTURAS ESTATICAMENTE INDETERMINADAS: MÉTODO DE LAS DEFORMACIONES ANGULARES. (EC. DE MANEY) 5.1. Estructuras Hiperestáticas: Métodos de la Rigidez: Deformaciones Angulares Ecuación básica de Maney Concepto de rigidez: Valores específicos para miembros prismáticos Análisis de vigas y pórticos Simplificaciones por simetría y antimetría Miembros no prismáticos definiciones sobre el método basado en la Rigidez y las Ecuaciones de Maney. Solución de ejercicios de vigas y pórticos hiperestáticos con miembros prismáticos. Aplicaciones para miembros no prismáticos. Clase magistral dialogada Lluvia de ideas Trabajo grupal Estudio individual Visitas de observación Búsqueda y análisis de información Talleres de solución de problemas. 1. Calcular las deformaciones elásticas, lineales o angulares de cualquier estructura por causa de cualquier tipo de solicitación (fuerza axial, flexión, corte, torsión, temperatura). 2. Determinar las reacciones, fuerzas internas y deformaciones de cualquier tipo de estructura, formada por miembros prismáticos y no prismáticos, sometida a cualquier solicitación, incluyendo asentamiento de apoyos. Prueba No.5 Prueba No

6 6. METODOLOGÍA Y RECURSOS (Debe enunciarse de manera general: se refiere a las estrategias de enseñanza - aprendizaje y a los recursos didácticos que se utilizarán para alcanzar los objetivos planteados). a. METODOLOGÍA El curso aporta un panorama amplio y documentado del análisis de deformaciones de estructuras y del análisis de estructuras hiperestáticas, entendiendo la manera como las cargas se transmiten a través de las estructuras, obteniendo una clara idea de cómo se deforman estas bajo la acción de las cargas. Se recalca que la principal función de un Ingeniero Civil es diseñar, no analizar pero que el análisis es el medio para conseguir el fin. Se procura reflejar situaciones realistas que se encuentran en la práctica con los modelos estructurales de análisis. Se desarrolla la habilidad para resolver problemas aplicando las diversas técnicas de una manera razonada y en forma clara y ordenada, evitando el simple aprendizaje de fórmulas y la memorización. b. RECURSOS 7. EVALUACIÓN Aula, textos, pizarrón, marcadores, modelos prácticos. TIPO DE EVALUACIÓN CRONOGRAMA CALIFICACIÓN 1. PARCIAL 2. PARCIAL 3. PARCIAL BIBLIOGRAFÍA a. BÁSICA Bibliografía (basarse en normas APA) Hsieh Y. (1973). Teoría Elemental de Estructuras. Bogotá: Prentice Hall Disponible en Biblioteca a la fecha? No. Ejemplares (si está disponible) Sí 1 Mc. Cormac, J.C. (2010). Análisis de Estructuras: Métodos clásicos y matricial. México: Alfaomega. Torres, P. (1983). Deformaciones Elásticas y Estructuras Hiperestáticas. Quito: Documento sin publicar. Sí No 1 pero hay además varios ejemplares útiles de ediciones anteriores.

7 b. COMPLEMENTARIA Bibliografía (basarse en normas APA) Mc. Cormac, J.C. Nelson J.K. (2006). Análisis de estructuras: Métodos clásicos y matricial. México: Alfaomega. Kinney, J. S.(1972). Análisis de Estructuras Indeterminadas. México: Continental. Disponible en Biblioteca a la fecha? No. Ejemplares (si está disponible) Sí 1 Sí 1 c. RECOMENDADA Bibliografía (basarse en normas APA) Disponible en Biblioteca a la fecha? No. Ejemplares (si está disponible) d. BIBLIOTECAS VIRTUALES Y SITIOS WEB RECOMENDADOS Revisado: f) Coordinación de Docencia Fecha: Aprobado: f) Decano Por el Consejo de Facultad Fecha: Fecha: