Pontificia Universidad Católica del Ecuador FACULTAD DE INGENIERÍA. CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

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1 1. DATOS INFORMATIVOS FACULTAD: INGENIERÍA CARRERA: Civil Asignatura/Módulo: ANALISIS DINAMICO ESTRUCTURAS Código: Plan de estudios: Nivel: Noveno Prerrequisitos: Correquisitos: Materias de cadena: Período académico: II semestre N Créditos: 3 PROFESOR: Marcelo Guerra Avendaño Nombre: Marcelo Guerra Avendaño marceloguerra@andinanet.net Breve reseña de la actividad académica y/o profesional: Cálculo y Diseño de Puentes, Edificios y Estructuras Especiales Indicación de horario de atención al estudiante: Lunes Teléfono: Grado académico o título profesional: Ingeniero Civil. Masterado: Dirección de Empresas Constructoras e Inmobiliarias 2. SCRIPCIÓN L CURSO: Introducción a la Dinámica de Estructuras y a los conceptos básicos para realizar estudios de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico. Estudio de los principios de Dinámica de las Estructuras. Cálculo de respuestas de sistemas de 1 grado de libertad con y sin, sometidos a cargas periódicas, impulsivas o arbitrarias. Espectros respuestas, concepto, uso, aplicación. Respuesta de sistemas de múltiples grados de libertad. 3. OBJETIVO GENERAL: Explicar al estudiante los conceptos fundamentales de: Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico, así como de la Dinámica de las Estructuras, para analizar con solvencia la respuesta de las estructuras por efecto de las acciones sísmicas. Comprender que la Dinámica de Estructuras es el fundamento básico para realizar un análisis y diseño estructural coherente. Generar en el estudiante un criterio estructural que englobe la teoría y la práctica y permita aplicar los conceptos estructurales en el cálculo y diseño de estructura reales.

2 4. : Al finalizar el curso, el/a estudiante estará en capacidad de: 1. Establecer, en base a criterios analíticos, para el estudio y prácticos, para su aplicación; el comportamiento de sistemas dinámicos discretos y continuos. 2. Estudio de la respuesta de sistemas lineales de 1 y de varios grados de libertad con y sin. 3. Estudio e interpretación de espectros respuesta y espectros de diseño 4. Aplicaciones computacionales para el cálculo de la respuesta se sistemas de 1 y de varios grados de libertad con y sin. Uso de los programas SAP2000 y ETABS Nivel de desarrollo de los resultados de aprendizaje Inicial / Medio / Alto MEDIO MEDIO MEDIO MEDIO

3 5. RELACIÓN, ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS Y : ESTRATEGIAS CAPÍTULO 1.- SISTEMAS 1 GDL SIN AMORTIGUAMIENTO. 1.1 Conceptos fundamentales: 1.2 Vibración (libre-forzada), Grados de libertad, Resistencia, Rigidez, Amortiguamiento. 1.3 Sistemas de 1 GDL sin. 1.4 Resortes en paralelo y en serie. Principio de D Alembert. 1.6 Ejercicios. 1, 2da y 3era Esquematización del programa de la materia y del cronograma de actividades. Lectura: el Análisis Dinámico en las Construcciones Sismorresistentes sistema de cálculo de resortes y rigideces Consulta bibliográfica sobre fallas en estructuras como: puentes, edificios, cimentaciones. 1h 1. Asimilar los conceptos básicos de la Dinámica Estructural 2. Definir los tipos de rigideces y sus modelos matemáticos 3. Conceptualizar los Sistemas de 1GDL sin y su ecuación típica 4. Resolver de diferente dificultad de la Dinámica de Estructuras Control de Lectura: el Análisis Dinámico en las Construcciones Sismorresistentes Point de estructuras con sistemas estructurales Alternativos, como: Aislamiento de Base, Amortiguadores, sistemas de masa sintonizada resueltos de: cálculo de resortes y rigideces

4 ESTRATEGIAS 4-5ta y 6ta 6h Elaboración de los ejercicios en el programa SAP2000 Control de Lectura: Configuración Estructural de Edificios CAPITULO 2.- SISTEMAS 1 GDL CON AMORTIGUAMIENTO. 2.1 Amortiguamiento viscoso. 2.2 Ecuación del movimiento. 2.3 Sistema con crítico. 2.4 Sistema sobre y sub amortiguado. 2.5 Decremento logarítmico. 2.6 Ejercicios de aplicación. 3h Lectura: Configuración Estructural de Edificios con Consulta bibliográfica sobre los mega sismos de Chile y Japón y el sismo de Haití 5. Relacionar los diferentes tipos de y su incidencia en las estructuras reales 6. Definir la ecuación del movimiento de con 7. Conceptualizar los métodos para el cálculo del 8. Resolver ejercicios de diferente dificultad amortiguados Presentación de los ejercicios realizados en SAP2000 Point mega sismos de Chile y Japón y el sismo de Haití resueltos de: sistemas de 1GDL con Prueba escrita de los capítulos 1 y 2 a partir de un cuestionario entregado por el profesor ,0 5.0

5 ESTRATEGIAS CAPITULO 3.- SISTEMAS 1 GDL SOMETIDOS A EXCITACIONES ARMÓNICAS. 3.1 Respuesta de 1 sistema de 1GDL sin a cargas sinusoidales. 3.2 Respuesta de 1 sistema de 1GDL con a cargas sinusoidales. 3.3 Determinación del por el ancho de banda 3.4 Respuesta al movimiento del soporte. 3.5 Respuesta al movimiento de la cimentación. 3.6 Ejercicios 7-8va y 9na 6h 3h Elaboración de los ejercicios en el programa SAP2000 Lectura: Después de la falla sometidos a acciones sinusoidales Consulta bibliográfica sobre los impactos de aeronaves en estructuras 9. Comprender los efectos de excitación armónica en las estructuras 10. Definir la ecuación del movimiento de sometidos a excitaciones armónicas 11. Conceptualizar los efectos del movimiento del apoyo 12. Resolver ejercicios de diferente dificultad sometidos a excitaciones armónicas Control de Lectura: Después de la falla Presentación de los ejercicios realizados en SAP2000 Point los impactos de aeronaves en estructuras resueltos de: cálculo de de sometidos a acciones sinusoidales Prueba escrita en parejas del capítulos 3 1,0 3.0

6 ESTRATEGIAS CAPITULO 4.- Sistemas de 1 GDL sometidos a acciones arbitrarias. 4.1 Respuesta a acciones arbitrarias. 4.2 Respuesta a impulsos. 4.3 Respuesta a acciones sísmicas. 4.4 Integral de Duhamel. 4.5 Ejercicios y aplicaciones. 4.6 Uso y aplicaciones de Dinámica de Estructuras con el programa NONLIN y 12da 6h 3h Elaboración de los ejercicios en el programa NONLIN Lectura: Las explosiones en edificios sometidos a acciones arbitrarias Consulta bibliográfica sobre: el ataque con bombas a: Oklahoma City Murrah Federal Building 13. Relacionar Comprender los diferentes tipos de cargas y formas de aplicación 14. Definir la ecuación del movimiento de sometidos a cargas arbitrarias 15. Conceptualizar los métodos de cálculo de la Integral de Duhamel 16. Resolver ejercicios de diferente dificultad con cargas arbitrarias Control de Lectura: Las explosiones en edificios Presentación de los ejercicios realizados en NONLIN y SAP2000 Point el ataque con bombas a: Oklahoma City Murrah Federal Building resueltos de: cálculo de de sometidos a acciones arbitrarias Prueba escrita del capítulo 4 a partir de un cuestionario entregado por el profesor. 1,0 3.0

7 ESTRATEGIAS CAPITULO 5.- SISTEMAS MÚLTIPLES GRADOS LIBERTAD. 5.1 Comportamiento Dinámico de sistemas de MGDL. 5.2 Espectros de terremotos, de Fourier, de respuesta, de energía, de diseño. 5.3 Cálculo de modos de vibración para sistemas de MGDL. Ejemplos. Uso y aplicaciones con el programa SEISMO SIGNAL ta y 15ta 6h 3h Elaboración de los ejercicios en el programa SEISMO SIGNAL Lectura: Falla del puente Tacoma Narrows sistemas de múltiples GDL Consulta bibliográfica sobre Construcción Sustentable 17. Conocer el comportamiento de sistemas de múltiples GDL 18. Conceptualizar los métodos para el cálculo del modos de vibración y sus periodos 19. Conocer las aplicaciones en software especializado 20. Resolver ejercicios de diferente dificultad sistemas de MGDL Control de Lectura: Falla del puente Tacoma Narrows Presentación de los ejercicios realizados en SESIMO SIGNAL Construcción Sustentable resueltos de: sistemas de MGDL Prueba escrita del capítulo 5 a partir de un cuestionario entregado por el profesor ,0 4.0

8 ESTRATEGIAS CAPITULO 6.- Análisis Estructural de un edificio usando el programa ETABS. 6.1 Modelo estructural. 6.2 Revisión de resultados. 6.3 Diseño Estructural. 4-5ta y 6ta 6h 3h Elaboración de los ejercicios en el programa ETABS Lectura: Configuración Estructural de Edificios con Consulta bibliográfica sobre los mega sismos de Chile y Japón y el sismo de Haití 21. Relacionar los diferentes tipos de y su incidencia en las estructuras reales 22. Definir la ecuación del movimiento de con 23. Conceptualizar los métodos para el cálculo del 24. Resolver ejercicios de diferente dificultad amortiguados Control de Lectura: Configuración Estructural de Edificios Presentación de los ejercicios realizados en SAP2000 Point mega sismos de Chile y Japón y el sismo de Haití resueltos de: sistemas de 1GDL con Prueba escrita de los capítulos 1 y 2 a partir de un cuestionario entregado por el profesor ,0 4.0

9 1. METODOLOGÍA Y RECURSOS: 1.1. METOLOGÍA La Dinámica Estructural es una materia de especialización técnica en la carrera de Ingeniería Civil, sin embargo se pretende presentar los conceptos, la base teórica y los ejercicios y aplicaciones computacionales, para que el futuro ingeniero se familiarice con la materia. Sin embargo, como el aprendizaje es un proceso en gran parte inductivo, se presentan algunos trabajos y aplicaciones de diferente grado de complejidad. Cada estudiante será corresponsable del aprendizaje ya que deberá realizar consultas, exposiciones de diferentes temas de actualidad, que se propondrán en el transcurso del curso. El curso pretende formalizar el aprendizaje cooperativo y colaborativo y/o facilitar la formación de grupos de estudio, mediante la intensificación de la investigación bibliográfica, talleres, deberes y trabajos en grupo, pruebas con libro abierto, el contacto con los compañeros y/o el docente mediante correo electrónico, chat y foros de discusión. Desarrollo teórico de los contenidos, desarrollo de ejemplos y ejercicios en clase y deberes semanales. Adicionalmente se realizará conferencias magistrales. Presentación de diapositivas, tablas gráficos y uso de programas específicos como: NONLIN y SEISMO SIGNAL, SAP2000 y ETABS 1.2. RECURSOS Textos, proyector, computador portátil, pizarrón, marcadores de tiza líquida 2. EVALUACIÓN: TIPO EVALUACIÓN CRONOGRAMA CALIFICACIÓN 1. PARCIAL PARCIAL PARCIAL BIBLIOGRAFÍA: 3.1. BÁSICA Bibliografía (Normas APA) Guevara Pérez Teresa, (2009), Arquitectura Moderna en Zonas Sísmicas. Editorial Gustavo Gili. edición, México, Pearson Educación AÑO Disponible en Biblioteca a la fecha? N Ejemplares 2009 No 0

10 3.2. COMPLEMENTARIA Bibliografía (Normas APA) AÑO Disponible en Biblioteca a la fecha? N Ejemplares Anil K. Chopra, (2006), Prentice Hill 2006 Sí 1 Mario Paz, (1996), Dinámica Estructural Teoría y Sí Cálculo, Editorial Reverté S.A RECOMENDADA Bibliografía (Normas APA) Mario Paz, (1996), Dinámica Estructural Teoría y Cálculo, Editorial Reverté S.A. Marcelo Guerra Avendaño-Daniel Chacón, (2010), Diseño de Edificios Sismorresistentes utilizando ETABS Cloug Ray & Penzien Joe, (2006), Computers & Structures. AÑO Disponible en Biblioteca a la fecha? N Ejemplares 1996 Sí Sí Sí BIBLIOTECAS VIRTUALES Y SITIOS WEB RECOMENDADOS Revisado: f) Coordinación de Docencia fecha: Aprobado: f) Decano Por el Consejo de Facultad fecha: fecha: