ECI - Estructuras y Construcción Industrial

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ESEIAAT - Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa RMEE - Departamento de Resistencia de Materiales y Estructuras en la Ingeniería GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) 9 Idiomas docencia: Catalán, Castellano Profesorado Responsable: Otros: Montserrat Sánchez Romero Antoni Sanromà Borrell Capacidades previas Es necesario el conocimiento de las materias de Resistencia de Materiales y Elasticidad Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 1. MEC: Conocimientos y capacidades para el cálculo y diseño de estructuras y construcciones industriales. Metodologías docentes La asignatura se organiza en: - Clases de teoría, donde se desarrollan los conceptos teóricos. Tienen lugar en el aula utilizando el modelo expositivo y haciendo uso de la pizarra, transparencias y presentaciones con ordenador. - Clases de problemas, donde se aplican los conocimientos teóricos en la resolución de ejemplos prácticos. Tienen lugar en el aula en grupos más reducidos que las clases de teoría. - Actividades dirigidas, donde se resuelven diferentes aspectos tratados en la asignatura de un caso real. Se realizan en grupos de dos alumnos. - Prácticas de laboratorio (no hay) Objetivos de aprendizaje de la asignatura La asignatura tiene dos partes que coinciden aproximadamente, dependiendo del calendario escolar, con los dos bimestres del curso: Primera parte: cálculo de estructuras: - Representar estructuras de barras con la simbología habitual e identificar las condiciones de contorno y de carga. - Escribir la ley analítica de distribución de esfuerzos axiles, cortantes, flectores y torsores a lo largo de una estructura de barras. - Calcular los movimientos (desplazamientos y giros) de cualquier punto de una estructura de barras mediante teoremas energéticos (Castigliano) y la formulación de Navier-Bresse. - Calcular las reacciones en los apoyos de estructuras externamente hiperestáticas mediante el método de compatibilidad y el método de equilibrio. Segunda parte: construcción industrial: 1 / 11

2 - Enumerar y describir las diferentes partes del proceso de ejecución de un edificio industrial y las figuras laborales que puede desarrollar un ingeniero en el mismo. - Diseñar la estructura de un edificio industrial. Identificar y describir las diferentes tipologías de pórticos más habituales y los elementos estructurales que los componen. - Dimensionar y/o comprobar tensionalmente los elementos estructurales d'un edificio industrial (estructures metálicas) de acuerdo a la normativa vigente. Uso de cálculo plástico y consideración de inestabilidades. - Analizar e interpretar la documentación de uso habitual para el dimensionado de elementos estructurales (normativas, prontuarios,...). Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 225h Horas grupo grande: 60h 26.67% Horas grupo mediano: 30h 13.33% Horas grupo pequeño: 0h 0.00% Horas actividades dirigidas: 9h 4.00% Horas aprendizaje autónomo: 126h 56.00% 2 / 11

3 Contenidos Tema 01: Conocimientos previos Dedicación: 8h Grupo mediano/prácticas: 2h a) Repaso de elasticidad y resistencia de materiales. b) Repaso de características geométricas de secciones planas. c) Repaso de cálculo de tensiones en secciones planas. d) Repaso de cálculo de leyes de esfuerzos y movimientos. Actividad 01.1: Sesión teórica del módulo 01 Actividad 01.2: Resolución de problemas del módulo 01 Tema 02: Deformada de una viga. Dedicación: 14h Grupo grande/teoría: 4h Grupo mediano/prácticas: 2h Aprendizaje autónomo: 8h a) Ecuación de la elástica. b) Fórmulas de Navier. c) Teoremas de Mohr. Actividad 02.1: Sesión teórica del módulo 02 Actividad 02.2: Resolución de problemas del módulo 02 3 / 11

4 Tema 03: Ecuaciones elásticas. Dedicación: 10h Grupo grande/teoría: 3h Aprendizaje autónomo: 6h a) Introducción. b) Formulación. Actividad 03.1: Sesión teórica del módulo 03 Actividad 03.2: Resolución de problemas del módulo 03 Tema 04: Energía de deformació. Dedicación: 17h Grupo grande/teoría: 5h Grupo mediano/prácticas: 2h Actividades dirigidas: 10h a) Introducción. b) Fórmula de Clapeyron. c) Teorema de Rayleigh-Betti. d) Teorema de Maxwell. e) Energía de deformación. f) Teoremas de Castigliano. g) Método de la fuerza unidad. Actividad 04.1: Sesión teórica del módulo 04 Actividad 04.2: Resolución de problemas del módulo 04 4 / 11

5 Tema 05: Método de compatibilidad. Dedicación: 19h Grupo grande/teoría: 5h Grupo mediano/prácticas: 4h Aprendizaje autónomo: 10h a) Bases del método. b) Cálculo de estructuras hiperestáticas unidimensionales mediante el método de compatibilidad. c) Vigas continuas: fórmula de los tres momentos. d) Cálculo de estructures hiperestáticas bidimensionales mediante el método de compatibilidad. Actividad 05.1: Sesión teórica del módulo 05 Actividad 05.2: Resolución de problemas del módulo 05 Tema 06: Método de equilibrio. Dedicación: 19h Grupo grande/teoría: 5h Grupo mediano/prácticas: 4h Aprendizaje autónomo: 10h a) Bases del método. b) Cálculo de estructuras hiperestáticas unidimensionales mediante el método de equilibrio. c) Vigas continuas: fórmula de los tres giros. d) Cálculo de estructures hiperestáticas bidimensionales mediante el método de equilibrio. Actividad 06.1: Sesión teórica del módulo 06 Actividad 06.2: Resolución de problemas del módulo 06 Tema 07: Métode de rigidez Dedicación: 12h Grupo grande/teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 8h a) Bases del método b) Caso de las estructuras planas articuladas. Actividad 07.1: Sesión teórica del módulo 07 5 / 11

6 Tema 08: Diseño y ejecución de un edificio industrial Dedicación: 6h a) Etapas del proceso constructivo de un edificio industrial b) El ingeniero en la construcción c) Normativas Actividad 08.1: Seesió teòrica del modulo 08 Tema 09: Urbanismo. Dedicación: 11h Actividades dirigidas: 4h a) Ordenación del territorio b) Normativas urbanísticas Actividad 09.1: Sesión teórica del módulo 09 Actividad 09.2: Resolución de problemas del módulo 09 Actividad complementaria. 6 / 11

7 Tema 10: Tipología de un edificio industrial. Dedicación: 9h Actividades dirigidas: 2h a) Vocabulario y terminología. b) Funciones estructurales. c) Tipologias de pórticos. d) Perfilería metálica. e) Criteris de pedimensionament. Actividad 10.1: Sesión teórica del módulo 10 Actividad 10.2: Resolución de problemas del módulo 10 Actividad complementaria Tema 11: Introducción a las estructuras metálicas. Dedicación: 15h Grupo grande/teoría: 4h Actividades dirigidas: 2h Aprendizaje autónomo: 8h a) Las estructuras metálicas: ventajas e inconvenientes b) Fases de la construcción. c) El material: el acero. Actividad 11.1: Sesión teórica del módulo 11 Actividad 11.2: Resolución de problemas del mòdul 11 Actividad complementaria 7 / 11

8 Tema 12. Proyecto y cálculo de estructuras de acero. Dedicación: 17h Grupo grande/teoría: 4h Grupo mediano/prácticas: 3h Actividades dirigidas: 2h Aprendizaje autónomo: 8h a) Generalidades. b) Bases de proyecto: clases de ejecució. c) Método de los estados límite. d) Acciones. Actividad 12.1: Sesión teórica del módulo 12 Actividad 12.2: Resolución problemas del módulo 12 Actividad complementaria Tema 13: Estado Límite de Servicio (ELS) Dedicación: 9h Actividades dirigidas: 2h a) Bases. b) Deformaciones verticales. c) Deformaciones horizontales. Actividad 13: Sesión teórica módulo 13 Actividad complementaria 8 / 11

9 Tema 14: Estado Límite Último (ELU). Dedicación: 39h Grupo grande/teoría: 10h Grupo mediano/prácticas: 5h Actividades dirigidas: 4h Aprendizaje autónomo: 20h a) Concepto de rótula plástica. b) Pandeo y abolladura. c) Clasificación de secciones d) Resistencia de las secciones. Actividad 14.1: Sesión teórica del módulo 14 Actividad 14.2: Resolución problemas del módulo 14 Actividad complementaria Tema 15: Torsión. Dedicación: 14h Grupo grande/teoría: 4h Grupo mediano/prácticas: 2h Aprendizaje autónomo: 8h a) Generalidades: torsión de equilibrio y torsión de compatibilidad. b) Tipo de torsión: uniforme, de alabeo y mixta. c) Resistencia de las secciones. Actividad 15.1: Sesión teórica del módulo 15 Actividad 15.2: Resolución problemas del módulo 15 Tema 16: Inestabilidada de piezas prismáticas. Dedicación: 7h a) Concepto de longitud de pandeo. b) Piezas reales. c) Tratamiento normativo. d) Metodología. Actividad 16.1: Sesión teórica del módulo 16 Actividad 16.2: Resolución problemas del módulo 16 9 / 11

10 Sistema de calificación La evaluación de adquisición de conocimientos se realizará: - 1er examen (N.E.1): 25% - 2do examen (N.E.2): 35% - Problemas (N.P.): 20% - Actividades complementarias (N.A.C.): 20% - Nota final (N.F.): N.F. = 0,25*N.E.1 + 0,35*N.E.2 + 0,20*N.P. + 0,20*N.A.C. Normas de realización de las actividades - Dependiendo del caso, las actividades se llevaran a término de forma individual o en grupo. - Las actividades desarrolladas en clase se deberán realizar en el tiempo proporcionado. - Las actividades fuera del aula se deberán entregar en el plazo indicado en los correspondientes enunciados. 10 / 11

11 Bibliografía Básica: Arnedo Pena, A. Naves industriales con acero. Madrid: Asociación para la Promoción Técnica del Acero, ISBN Cervera Ruiz, M.; Blanco Díaz, E. Fundamentos de resistencia de materiales y cálculo de estructuras. 2ª ed. Barcelona: Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Universidad Politécnica de Catalunya, ISBN Cervera Ruiz, M.; Blanco Díaz, E. Mecánica de estructuras [en línea]. 2ª ed. Barcelona: Edicions UPC, 2002 [Consulta: 13/06/2017]. Disponible a: < ISBN X. Quintero Moreno, F.; Cudós Samblancat, V. Estructuras metálicas. Vol. 1, La pieza aislada: flexión, torsión. 2ª ed. Madrid: la Escuela, ISBN Quintero Moreno, F.; Cudós Samblancat, V. Estructuras metálicas. Vol. 2, La pieza aislada: inestabilidad. 2ª ed. Madrid: la Escuela, Complementaria: Argüelles López, R. [et al.]. Estructuras de acero. Vol. 1, Cálculo, norma básica y eurocódigo. Madrid: Bellisco, ISBN Argüelles Álvarez, R. La estructura metálica hoy. 2ª ed. Madrid: Bellisco, ISBN Miquel Canet, Juan. Cálculo de estructuras [en línea]. Barcelona: Edicions UPC, 2000 [Consulta: 13/06/2017]. Disponible a: < ISBN Quintero Moreno, F.; Cudós Samblancat, V. Estructuras metálicas: uniones. Madrid: la Escuela, ISBN Manual para el cálculo de estructuras metálicas: prontuario ENSIDESA. 7ª ed. Madrid: ENSIDESA, ISBN Otros recursos: Perfil Celsa es un programa que proporciona el acceso y la gestión de un prontuario de perfiles de acero laminado en caliente suministrados por CELSA-Compañia Española de Laminación, S.L. El Prontuario Informático de Estructuras Metálicas y Mixtas es una herramienta de libre distribución para el análisis, cálculo y diseño de estructuras metálicas y mixtas. La Instrucción de acero estructural (EAE) tiene por objeto establecer los requisitos que deben cumplir las estructuras ejecutadas en acero, relativas a seguridad estructural, seguridad en caso de incendio y protección del medio ambiente, y aportar un procedimiento para poder cumplirlos y que afecta al proyecto, la ejecución y el control de las estructuras de acero; todo ello con el objetivo final, en el marco de la fiabilidad estructural establecido en los Eurocódigos estructurales, de conseguir la adecuada seguridad de las mismas. El Documento Básico (DB) tiene por objeto establecer reglas y procedimientos que permitan cumplir las exigencias básicas de seguridad estructural / 11