Subdirección Académica Instrumentación Didáctica para la Formación y Desarrollo de Competencias Profesionales Periodo escolar: Agosto - Diciembre 2017

Transcripción

1 Subdirección Académica Instrumentación Didáctica para la Formación y Desarrollo de s Profesionales Periodo escolar: Agosto - Diciembre 2017 Nombre de la asignatura: Análisis Estructural Avanzado Plan de estudios: ICIV Clave de la asignatura: ICF Horas teoría horas prácticas créditos: Caracterización de la asignatura Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero civil la capacidad de modelar sistemas estructurales en el plano y la obtención de los desplazamientos que se presentan bajo cualquier condición de carga, los elementos mecánicos y los diagramas de fuerzas normales, cortantes y momentos flexionantes. La información obtenida se utilizará en el diseño estructural de elementos de concreto y acero 2. Intención didáctica El temario está integrado por cuatro temas, en el tema 1 se plantea el método de distribución de momento para el análisis de vigas continuas bajo distintas condiciones de servicio. En el tema 2 se desarrolla y aplica el método de flexibilidades en su planteamiento tradicional para resolver vigas, marcos y armaduras estáticamente indeterminadas. En el tema 3 de desarrolla el método de las rigideces y su aplicación a vigas, marcos y armaduras, bajo distintas combinaciones de carga. Por último, en el tema 4 se presenta software profesional existente en el mercado para el análisis estructural y diseño estructural. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional

2 y ética; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. 3. de la asignatura Analizar y revisar sistemas estructurales estáticamente indeterminados en el plano, aplicando los métodos de distribución de momentos, flexibilidades y rigideces.

3 4. Análisis por competencias específicas No.: 1 Descripción: Aplicar los métodos de distribución de momentos para el análisis de vigas estáticamente indeterminadas considerando diversas condiciones de cargas y así poder determinar las cargas internas a las que están sometidas y obtener sus elementos mecánicos, que servirán para el posterior análisis estructural. Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica Actividades de aprendizaje (que hace el alumno) Actividades de enseñanza (que hace docente) Desarrollo de competencias genéricas Horas teórico práctica 1.1 Métodos de distribución de momentos -Investigar las relaciones entre los momentos y giros, de los extremos de una viga y sus factores de distribución de secciones constantes. -Interpretar y dibujar sus elementos mecánicos. -Investigar ejemplos reales. -Dibujar en CAD la viga y marcos junto con sus elementos mecánicos. 1.2 Aplicaciones -Verificar la solución de vigas estáticamente indeterminadas y comprobación de los resultados y donde se aplican. -Explicar los métodos de distribución de momentos para vigas y marcos en sesiones de clase. -Realizar un algoritmo de cálculo. -Solicitar Planos CAD de la estructura. -Mencionar y ejemplificar donde se aplican las estructuras hiperestáticas, cuáles son sus ventajas y desventajas con respecto a las isostáticas -Habilidad para trabajar en forma autónoma. -Solución de problemas. Conocimientos básicos de la carrera. -Solución de problemas. -Capacidad de aprender. -Capacidad de analizar problemas de la carrera. -Solución de problemas. --- Capacidad de aprender. -Habilidad aplicar conocimientos de la carrera. 6 hrs. 4 hrs.

4 -Habilidades investigación. de Indicadores de alcance Valor del indicador A. Tareas 20% B. Problemarios 30% C. Examen 50% 4.1a Niveles de desempeño Desempeño Nivel de desempeño Indicadores de alcance Valoración numérica Excelente -Realiza los ejercicios de Clase de manera ordenada y realiza sus alcanzada Notable diagramas de cuerpo libre en AutoCAD de cada ejercicio con diferentes calidades de línea. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y los Problemarios asignados por el profesor cumpliendo con la estructura y realizado los D.C.L. en AutoCAD con diferentes calidades de línea. -Resuelve el examen de manera correcta y ordena sus resultados en forma precisa y concreta. -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no realiza sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y los Problemarios asignados por el profesor cumpliendo con la estructura y realizado los D.C.L. en AutoCAD con diferentes calidades de línea. -Resuelve el examen de manera correcta y ordena sus resultados en forma precisa y concreta. Bueno -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no realiza 76-84

5 no alcanzada sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y Problemarios asignados por el profesor, cumpliendo con la estructura, pero no realiza los D.C.L. en AutoCAD. -Resuelve el examen de manera correcta ordenando sus resultados en forma precisa y concreta. Suficiente -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no realiza sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y Problemarios asignados por el profesor, cumpliendo con la estructura, pero no realiza los D.C.L. en AutoCAD. -Resuelve el examen de manera correcta pero no ordena sus resultados Insuficiente -No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores. 69 o menos. 4.1b Matriz de evaluación Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competencia A B C Portafolio /Rubrica Investigación documental 20% x El docente revisará la investigación documental previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Problemas clase 10% x El docente revisará las tareas previo a la entrega sumativa para retroalimentación. Problemario tarea 20% x El docente revisará los Problemarios previo a la entrega sumativa para retroalimentación. Examen 50% x El docente realizará una retroalimentación previa al examen.

6 Total 20% 30% 50% No.: 2 Descripción: Aplicar el método de flexibilidades planteando sus ecuaciones de compatibilidad de deformación de acuerdo a sus redundantes para resolver las fuerzas internas en vigas, marcos y armaduras. Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica Actividades de aprendizaje (que hace el alumno) Actividades de enseñanza (que hace docente) Desarrollo de competencias genéricas Horas teórico práctica 2.1 Indeterminación -Identificar y determinar el -Explicar los -Solución de 2 hrs estática grado de hiperestaticidad de parámetros que hacen problemas. estructuras aplicadas en la hiperestática una -Capacidad de ingeniería civil. -Comparar estructuras reales. estructura y su grado de indeterminación. aprender. -Capacidad de -Solicita Investigación Análisis. documentada. -Capacidad de 2.2 Fundamentos del -Repasar los conceptos -Realizar ejercicios en analizar problemas de 6 hrs método de las aprendidos en clases y clase utilizando el la carrera. flexibilidades. resolver estructuras como método de las -Trabajo en equipo. vigas, marcos y armaduras, flexibilidades para -Habilidades de utilizando el método de las determinar los investigación. flexibilidades y planteando sus momentos y reacciones -Habilidad para buscar ecuaciones de compatibilidad en una estructura y analizar información de deformación. hiperestática. proveniente de -Realizar los D.C.L. en CAD. -Solicitar los ejercicios fuentes diversas. de clases en CAD. 2.3 Aplicaciones -Realizará una investigación -A través de videos, 4 hrs.

7 de campo donde se construyan estructuras a las cuales se les puede aplicar este método. -Presentar en Planos estructuras reales con especificaciones. diapositivas les mostrará a los alumnos las estructuras reales donde se aplica el método. -Solicitar Planos en CAD de las estructuras detalladas con especificaciones. Indicadores de alcance Valor del indicador A. Problemarios 30% B. Exámenes 40% C. Planos 30% 4.2a Niveles de desempeño Desempeño Nivel de desempeño Indicadores de alcance Valoración numérica Excelente -Realiza los ejercicios de Clase de manera ordenada y realiza sus diagramas de cuerpo libre en AutoCAD de cada ejercicio con diferentes calidades de línea Entrega en tiempo y forma el total de tareas y los Problemarios asignados por el profesor cumpliendo con la estructura y realizado alcanzada los D.C.L. en AutoCAD con diferentes calidades de línea. -Resuelve el examen de manera correcta y ordena sus resultados en forma precisa y concreta. -Entrega sus Planos de Manera correcta con especificaciones y

8 no alcanzada calidades de línea. Notable -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no realiza sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y los Problemarios asignados por el profesor cumpliendo con la estructura y realizado los D.C.L. en AutoCAD con diferentes calidades de línea. -Resuelve el examen de manera correcta y ordena sus resultados en forma precisa y concreta. -Entrega sus Planos de Manera correcta con especificaciones y calidades de línea. Bueno -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no realiza sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y Problemarios asignados por el profesor, cumpliendo con la estructura, pero no realiza los D.C.L. en AutoCAD. -Resuelve el examen de manera correcta ordenando sus resultados en forma precisa y concreta. -Entrega sus Planos de Manera correcta con especificaciones y calidades de línea. Suficiente -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no realiza sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y Problemarios asignados por el profesor, cumpliendo con la estructura, pero no realiza los D.C.L. en AutoCAD. -Resuelve el examen de manera correcta pero no ordena sus resultados. -Entrega sus Planos sin especificaciones y con sin calidades de línea Insuficiente -No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores. 69 o menos

9 4.2b Matriz de evaluación Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competencia A B C Ejercicios de Casa 10% x El docente revisará los ejercicios de casa previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Ejercicios de Clases 20% x El docente revisará los ejercicios de clases previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Examen 40% x El docente revisará el examen para su calificación. Planos CAD de D.C.L. 10 % x El docente revisará los planos de CAD previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Planos CAD Estructuras 10% x El docente revisará los planos de CAD previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Interpretación de Planos CAD 10% x El docente revisará la interpretación de los planos de CAD previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Total 30% 40% 30%

10 No.: 3 Descripción: Comprender el método de las rigideces, capacidad de plantear sus matrices. Aplicar e interpretar el método de las rigideces en la solución de estructuras como vigas, marcos y armaduras y así obtener los elementos mecánicos que son útiles en su dimensionamiento. Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica Actividades de aprendizaje (que hace el alumno) Actividades de enseñanza (que hace docente) Desarrollo de competencias genéricas Horas teórico práctica 3.1 Indeterminación Cinemática -Investigar el método de las rigideces haciendo un mapa conceptual. -Realizar una clasificación de estructuras según el grado de libertad que presenta por medio de los soportes en los extremos y las condiciones estabilidad. 3.2 Teoría de Rigideces -Investigar los dos tipos de rigidez, angular y lineal, y exponer un problema donde se apliquen esos conocimientos y realizará problemas de tarea para reforzar sus conocimientos. 3.3 Métodos de Análisis -Resolver problemas en clases y los va a comparar Realizar un esquema o cuadro donde se determine los grados de libertad de una estructura según sus soportes y las condiciones de equilibrio que está presente -Solicitar una investigación del método de las rigideces. Realizar un resumen en general sobre la teoría de rigidez, aplicando los principios de giro(angular) y lineal (desplazamientos). Ejemplificar problemas de vigas y marcos -Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. -Solución de problemas. -Capacidad de aprender. -Habilidad de aplicar conocimientos de la carrera. 2 hrs. 6 hrs 7 hrs.

11 3.4 Método de rigidez matricial 3.5 Método de las fuerzas 3.6 Calculo de las acciones finales 3.7 Elaboración e interpretación de los diagramas de elementos con sus compañeros para obtener mayor nivel de confianza. -Realizar Problemario de aplicaciones reales. -Resolver problemas aplicando la matriz de rigideces en coordenadas locales y globales en diferentes sistemas estructurales para obtener desplazamientos y fuerzas internas y así obtener la información para su diseño. -Buscar estructuras reales que sean hiperestáticas y calculará sus pesos de acuerdo a los reglamentos de construcción vigentes y aplicará el método de las fuerzas para su solución. Verificará los puntos donde se dan cortantes y momentos máximos absolutos que son utilizables para el cálculo. Realizar los diagramas de cortante y momento flexionante de cada elemento donde se aplican los métodos de análisis. -Asignar problemas de clase para resolver en equipo. Realizar problemas donde se utilicen métodos matriciales, separando por coordenadas locales y globales. Calculará la matriz de rigidez. -Solicitar problemas de tarea. -Explicar el método de las fuerzas con ejemplos de estructuras comunes en obras civiles. -Explicar de manera esquemática para que sirve el cálculo de las reacciones finales y en que parte del diseño se usan. Realizar un esquema donde se identifiquen y se cuantifiquen los 6 hrs. 6 hrs 3 hrs 3 hrs.

12 mecánicos e identificará su relación existente entre puntos de cortante y momentos máximos con su relación estructural. -Realizar los diagramas en CAD. elementos mecánicos que son parte del dimensionamiento final. -Solicitar los diagramas en CAD Indicadores de alcance Valor del indicador A. Graficas 30% B. Problemarios 30% C. Examen 40% 4.3a Niveles de desempeño Desempeño Nivel de desempeño Indicadores de alcance Valoración numérica alcanzada Excelente -Realiza los ejercicios de Clase de manera ordenada y realiza sus diagramas de cuerpo libre en AutoCAD de cada ejercicio con diferentes calidades de línea. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y los Problemarios asignados por el profesor cumpliendo con la estructura y realizado los D.C.L. en AutoCAD con diferentes calidades de línea. -Resuelve el examen de manera correcta y ordena sus resultados en forma precisa y concreta. -Realiza las Gráficas de Los Elementos Mecánicos Con calidades de línea Notable -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no 85-94

13 Bueno Suficiente realiza sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y los Problemarios asignados por el profesor cumpliendo con la estructura y realizado los D.C.L. en AutoCAD con diferentes calidades de línea. -Resuelve el examen de manera correcta y ordena sus resultados en forma precisa y concreta. -Realiza las Gráficas de Los Elementos Mecánicos Con calidades de línea. -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no realiza sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y Problemarios asignados por el profesor, cumpliendo con la estructura, pero no realiza los D.C.L. en AutoCAD. -Resuelve el examen de manera correcta ordenando sus resultados en forma precisa y concreta. -Realiza las Gráficas de Los Elementos Mecánicos Con calidades de línea. -Realiza los ejercicios de clase de manera ordenada pero no realiza sus D.C.L. en AutoCAD de cada ejercicio. -Entrega en tiempo y forma el total de tareas y Problemarios asignados por el profesor, cumpliendo con la estructura, pero no realiza los D.C.L. en AutoCAD. -Resuelve el examen de manera correcta pero no ordena sus resultados. -Realiza las Gráficas de Los Elementos Mecánicos sin calidades de línea no alcanzada Insuficiente -No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores. 69 o menos 4.3b Matriz de evaluación

14 Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competencia A B C Gráficas de Cortantes 15% x El docente revisará las gráficas de cortante previo a la entrega sumativa para la retroalimentación Gráficas de Momentos 15% x El docente revisará las gráficas de momentos previos a su entrega para la retroalimentación. Problemario 30% x El docente revisará el Problemario previo a la entrega para retroalimentación. Examen 40% x El docente revisará el examen para su calificación Total 30% 30% 40%

15 No.: 4 Descripción: Conocer la amplia gama de Softwares especializados en Análisis Estructural que existen en el mercado y aprender a utilizar por lo menos uno para realizar Análisis Estructural. Temas y subtemas para desarrollar la competencia específica Actividades de aprendizaje (que hace el alumno) Actividades de enseñanza (que hace docente) Desarrollo de competencias genéricas Horas teórico práctica 4.1 Software profesional -Realizar un trabajo final donde resolverá las estructuras utilizadas en el curso y además introducirán un sistema estructural utilizada en obras civiles y desarrollará el cálculo de las cargas que en ella inciden, las introducirá al programa y por último realizará su corrida en el software para interpretar los resultados obtenidos. -Explicar el uso de un Software de Análisis Estructural introduciendo un sistema estructural con las solicitaciones correspondientes y realizará la corrida del software e interpretará los resultados que el da el software. -Solicitar la introducción de un sistema estructural. -Solución de problemas. - Capacidad de aprender. -Habilidad de trabajar en equipo. -Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas. -Habilidad de aplicar conocimientos de la carrera. -Solución de problemas. 20

16 Indicadores de alcance Valor del indicador A. Investigación Documental 20% B. Introducción de Sistema Estructural en Software 40% C. Planos Estructurales con especificaciones en CAD 40% 4.4a Niveles de desempeño Desempeño Nivel de desempeño Indicadores de alcance Valoración numérica Excelente -Realiza la investigación documental siguiendo la estructura Realiza el cálculo de las cargas que inciden en la estructura en base al reglamento de construcción vigente. -Realiza la introducción de la estructura de manera correcta y hace una correcta idealización de las uniones. -Entrega en tiempo y forma los planos estructurales del sistema introducido, haciendo una correcta referencia a las especificaciones. Notable -Realiza la investigación documental pero no sigue la estructura alcanzada -Realiza el cálculo de las cargas que inciden en la estructura en base al reglamento de construcción vigente. -Realiza la introducción de la estructura de manera correcta y hace una correcta idealización de las uniones. -Entrega en tiempo y forma los planos estructurales del sistema introducido, haciendo una correcta referencia a las especificaciones. Bueno -Realiza la investigación documental pero no sigue la estructura. -Realiza el cálculo de las cargas que inciden en la estructura sin basarse en el reglamento de construcciones del DF. -Realiza la introducción de la estructura de manera correcta y hace una correcta idealización de las uniones. -Entrega en tiempo y forma los planos estructurales del sistema 76-84

17 no alcanzada introducido, haciendo una correcta referencia a las especificaciones. Suficiente -Realiza la investigación documental pero no sigue la estructura. -Realiza el cálculo de las cargas que inciden en la estructura sin basarse en el reglamento de construcciones del DF. -Realiza la introducción de la estructura de manera correcta pero no hace una correcta idealización de las uniones -Entrega en tiempo y forma los planos estructurales del sistema introducido, haciendo una correcta referencia a las especificaciones Insuficiente -No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores 69 o menos 4.4b Matriz de evaluación Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competencia A B C Investigación Documental 20% x El docente revisará la investigación documental previo a la entrega sumativa para la retroalimentación Introducción de la estructura en software especializado 40% x El docente revisará la introducción de la estructura en el software previo a la entrega sumativa para la retroalimentación. Planos CAD 40% x El docente revisará los planos CAD previo a la entrega para retroalimentación. Total 20% 40% 40%

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