GUÍA DOCENTE CURSO: 2014/15

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1 GUÍA DOCENTE CURSO: 2014/ TEORÍA DE ESTRUCTURAS CENTRO: Escuela de Ingenierías Industriales y Civiles TITULACIÓN: Grado en Ingeniería Civil ASIGNATURA: TEORÍA DE ESTRUCTURAS CÓDIGO ULPGC: CÓDIGO UNESCO: MÓDULO: FORMACIÓN COMÚN A LA MATERIA: RAMA CIVIL TIPO: Obligatoria CRÉDITOS ECTS: 6 CURSO: 3 SEMESTRE: 1º semestre LENGUA DE IMPARTICIÓN (Especificar créditos de cada lengua) ESPAÑOL: 6 INGLÉS: 0 SUMMARY REQUISITOS PREVIOS TENER APROBADA LA MATERIA DE FÍSICA Plan de Enseñanza (Plan de trabajo del Profesor) Contribución de la asignatura al perfil profesional: La asignatura contribuye al conocimiento y capacidades del alumno en aspectos fundamentales del Cálculo de Estructuras y sus aplicaciones en el Grado en Ingeniería Civil. Competencias que tiene asignadas: Competencias generales de la titulación: G1, G3, G4, T3.2, T4.2, T5.2, T6.2, T8, T9 Competencias específicas (competencias de la materia): EC4 Competencias Transversales: N3, N4, N5 Página 1 de 9

2 Objetivos: - Conocer y saber aplicar a la resolución de problemas los teoremas energéticos. - Diferenciar los diferentes tipos de estructuras articuladas y reticuladas, isostáticas e hiperestáticas. - Analizar las tensiones, deformaciones, esfuerzos y desplazamientos en estructuras de barras, mediante diferentes métodos de cálculo, incluidos los matriciales. - Aplicar el concepto de línea de influencia para determinar las posiciones críticas de las solicitaciones en una estructura y obtener los esfuerzos o deformaciones máximos. - Entender los problemas de no linealidad y saber en qué situaciones resulta preciso realizar cálculo no lineal. Contenidos: TEMA 1. CALCULO DE ESTRUCTURAS: MÉTODOS DE FLEXIBILIDADES Y DE RIGIDEZ. 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Tipologías estructurales Clasificación de las estructuras Elección del sistema estructural Enlaces de las estructuras. 2. MÉTODO DE FLEXIBILIDADES 3. MÉTODO DE RIGIDECES TEMA 2. MÉTODOS ENERGÉTICOS DE CÁLCULO DE ESTRUCTURAS. 1. Energía de deformación y energía de deformación complementaria. 2. Métodos de energía de deformación. 3. Teoremas 1 º de Castigliano 4. Teorema 2º de Castigliano. 5. Teorema de los trabajos virtuales. TEMA 3. ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. 1. Método de elementos finitos 2. Elementos finitos triangulares. Funciones de forma. 3. Matriz de rigidez para una barra de una estructura de nudos articulados en coordenadas locales y orientada arbitrariamente. 5. Método de ensamblaje. 6. Elementos de viga recta y uniforme. Vigas con cargas distribuidas. TEMA 4. ESTRUCTURAS ARTICULADAS Y RETICULADAS. ISOSTÁTICAS E HIPERESTÁTICAS. 1. Análisis de estructuras articuladas. 2. Análisis de estructuras reticuladas. 3. Análisis de estructuras isostáticas e hiperestáticas. TEMA 5. LÍNEAS DE INFLUENCIA. 1. Introducción. 2. Líneas de influencia para vigas isostáticas. 3. Líneas de influencia para celosías. 4. Líneas de influencia para estructuras hiperestáticas. TEMA 6. PROBLEMAS NO LINEALES. 1. Rotula plástica. Página 2 de 9

3 2. Análisis elástico-perfectamente plástico 3. Análisis rígido-plástico 4. Métodos para el análisis no lineal de estructuras. Metodología: Actividades de teoría: AF1. Sesiones presenciales de exposición de los contenidos. AF4. Actividad presencial: Tutorías. AF6. Actividad presencial: Seminarios, talleres y conferencias. AF7. Actividad presencial: Pruebas de evaluación. AF8. Actividad no presencial: Búsqueda de información. AF11. Actividad no presencial: Trabajo autónomo de estudio y preparación de entregables. AF12. Actividad no presencial: Realización de pruebas de autoevaluación. AF13. Actividad no presencial: Tutorías virtuales. Actividades prácticas: AF2. Sesiones presenciales de trabajo práctico en el aula. AF4. Actividad presencial: Tutorías. AF5. Actividad presencial: Prácticas de campo y visitas a obras de construcción, laboratorios e instalaciones industriales. AF6. Actividad presencial: Seminarios, talleres y conferencias. AF7. Actividad presencial: Pruebas de evaluación. AF8. Actividad no presencial: Búsqueda de información. AF10. Actividad no presencial: Trabajos, proyectos y otras actividades dirigidas. AF11. Actividad no presencial: Trabajo autónomo de estudio y preparación de entregables. AF12. Actividad no presencial: Realización de pruebas de autoevaluación. AF13. Actividad no presencial: Tutorías virtuales. Evaluacion: Criterios de evaluación El examen tendrá una parte teórica con preguntas que podrán ser tanto de tipo test como de desarrollo de determinados supuestos teóricos, siendo necesario aprobar esta parte para corregir los problemas y una parte práctica que consta de resolución de problemas. Es necesario obtener una nota de 5 sobre 10 como mínimo en cada parte, teórica y práctica, para superarlas. Sistemas de evaluación Se basan en la realización de de la valoración de la participación activa en clase (AE1) y el examen final (AE2). Criterios de calificación La ponderacion del sistema de evaluacion se establece a continuación: AE1(valoracion de la participacion activa en clase): 10% AE2 (examen o prueba): 90 % =========================================================== En las convocatoria ordinaria, extraordinaria y especial se aplican los mismos criterios. Página 3 de 9

4 Plan de Aprendizaje (Plan de trabajo del Estudiante) Tareas y actividades que realizará según distintos contextos profesionales (científico, profesional, institucional, social) Trabajo presencial: - Asistencia a clases teóricas (contexto cientifico). - Asistencia a clases prácticas de aula (contexto profesional). - Asistencia a prácticas de laboratorio y campo (contextos científico y profesional). -Trabajo en el Aula. -Participación en clase. -Presentación de los resultados de las actividades no presenciales propuestas -Asistencia a prácticas de laboratorio y realización de prácticas -Actividades tuteladas Trabajo no presencial: - Estudio teórico (contexto cientifico). - Estudio práctico (contexto profesional y social). - Elaboración de informes de prácticas (contexto cientifico y profesional). -Actividad dirigida incluyendo: Resolución de ejercicios y problemas propuestos. -Resolución de actividades propuestas. -Reuniones con el grupo de trabajo o en su caso para actividades grupales. -Elaboración de la memoria de prácticas. Realización de pruebas no presenciales) Temporalización semanal de tareas y actividades (distribución de tiempos en distintas actividades y en presencialidad - no presencialidad) Semana 1: Tema 1: CALCULO DE ESTRUCTURAS: MÉTODOS DE FLEXIBILIDADES Y DE RIGIDEZ. Semana 2: Tema 2: MÉTODOS ENERGÉTICOS DE CÁLCULO DE ESTRUCTURAS. Semana 3: Tema 3: ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Semana 4: Tema 3: ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Semana 5: Tema 3: ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Página 4 de 9

5 Semana 6: Tema 3: ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Semana 7: Tema 3: ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Semana 8: Tema 3: ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Semana 9: Tema 3: ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Semana 10: Tema 3: ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Semana 11: Tema 4: ESTRUCTURAS ARTICULADAS Y RETICULADAS. ISOSTÁTICAS E HIPERESTÁTICAS. Semana 12: Tema 5: LÍNEAS DE INFLUENCIA. Semana 13: Tema 6: PROBLEMAS NO LINEALES. Semana 14: Tema 6: PROBLEMAS NO LINEALES. Semana 15: Tema 6: PROBLEMAS NO LINEALES. Actividades y trabajo no presencial (h): 3 Semanas 16-20: Estudio autónomo (preparación de evaluaciones). Evaluaciones Actividades y trabajo no presencial (h): 3 Página 5 de 9

6 Resumen de horas totales: Actividades Teoría (h): 45 5 Actividades y trabajo no presencial (h): 90 Recursos que tendrá que utilizar adecuadamente en cada uno de los contextos profesionales. - Contexto cientifico: bibliografia, anotaciones de clase, campus virtual y manejo de Internet. - Contexto profesional: documentacion tecnica, guiones de prácticas, material audio-visual, campus virtual y manejo de Internet. - Contexto institucional y social: material audio-visual, campus virtual y manejo de Internet. Resultados de aprendizaje que tendrá que alcanzar al finalizar las distintas tareas. - Conocer y saber aplicar a la resolución de problemas los teoremas energéticos. - Diferenciar los diferentes tipos de estructuras articuladas y reticuladas, isostáticas e hiperestáticas. - Analizar las tensiones, deformaciones, esfuerzos y desplazamientos en estructuras de barras, mediante diferentes métodos de cálculo, incluidos los matriciales. - Aplicar el concepto de línea de influencia para determinar las posiciones críticas de las solicitaciones en una estructura y obtener los esfuerzos o deformaciones máximos. - Entender los problemas de no linealidad y saber en qué situaciones resulta preciso realizar cálculo no lineal. Plan Tutorial Atención presencial individualizada(incluir las acciones dirigidas a estudiantes en 5ª, 6ª y 7ª convocatoria) En el despacho de los profesores, en horario de tutoria. La realización de las tutorías se realizará a través de la herramienta Reuniones Tutoría Presencial del Campus Virtual de la asignatura. En ella se habilitará un Sistema de publicación de días y horas de atención a estudiantes como Tutoría presencial (Artículo 42 del R. de Planificación Académica). Incluye también el mecanismo de reserva de hora por parte de los estudiantes. Atención presencial a grupos de trabajo En las clases prácticas de aula Atención telefónica En el despacho de los profesores, en horario de tutoria. Atención virtual (on-line) La realización de las tutorías se realizará a través de la herramienta Reuniones Tutoría Presencial del Campus Virtual de la asignatura. En ella se habilitará un Sistema de publicación de días y horas de atención a estudiantes como Tutoría presencial (Artículo 42 del R. de Planificación Académica). Incluye también el mecanismo de reserva de hora por parte de los estudiantes. Página 6 de 9

7 Datos identificativos del profesorado que la imparte. Datos identificativos del profesorado que la imparte José Carlos Nelson Santana (COORDINADOR) Departamento: INGENIERÍA CIVIL Ámbito: Mecánica De Los Med. Con. Y Teo.De Estr. Área: Mecánica De Los Med. Con. Y Teo.De Estr. Despacho: INGENIERÍA CIVIL Teléfono: Correo Electrónico: josecarlos.nelson@ulpgc.es Pedro Tomás Navarro González Departamento: INGENIERÍA CIVIL Ámbito: Mecánica De Los Med. Con. Y Teo.De Estr. Área: Mecánica De Los Med. Con. Y Teo.De Estr. Despacho: INGENIERÍA CIVIL Teléfono: Correo Electrónico: pedro.navarro@ulpgc.es Bibliografía [1 Básico] Análisis estructural: un enfoque unificado clásico y por matrices / A. Ghali y A. M. Neville. Diana,, México : (1983) [2 Básico] Calculo plástico de las construcciones: estructuras planas / Ch. Massonnet y M.Save. Montaner y Simón,, Barcelona : (1966) [3 Básico] Finite element structural analysis / T.Y. Yang. Prentice-Hall,, Englewood Cliffs, N.J : (1986) [4 Recomendado] Nociones de cálculo plástico: de vigas rectas y pórticos simples / Carlos Benito. Instituto Técnico de la Construcción y del Cemento,, Madrid : (1966) - (2ª ed.) [5 Recomendado] Cálculo de estructuras. Resolución práctica. Corchero Rubio, José Alberto E.T.S. Ingenieros de Caminos, Servicio de Publicaciones,, Madrid : (1993) - (3a ed.) X [6 Recomendado] Cálculo matricial de estructuras / E. Alarcón Álvarez, R. Álvarez Cabal, Mª S. Gómez Lera. Reverté,, Barcelona : (1986) [7 Recomendado] Finite element programming / E. Hinton and D. R. J. Owen. Academic Press Inc,, London ; (1980) - (3ª impresión.) Página 7 de 9

8 [8 Recomendado] Cálculo de estructuras por el método de elementos finitos: análisis estático lineal / Eugenio Oñate Ibáñez de Navarra. Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería,, Barcelona : (1995) - (2ª ed.) [9 Recomendado] Mechanics of elastic structures / J. T. Oden and E. A. Ripperger. Hemisphere : McGraw-Hill,, Washington ; New York : (1981) - (2nd. ed.) [10 Recomendado] Teoría básica de estructuras / Jacques Heyman ; traducción de: Alejandra Albuerne ; revisión y prólogo de Santiago Huerta. Instituto Juan de Herrera,, Madrid : (2011) [11 Recomendado] El método de los elementos finitos aplicado al análisis estructural / Manuel Vázquez, Eloísa López. Noela,, Madrid : (2001) [12 Recomendado] Análisis de estructuras :Métodos clásicos y matriciales / Pascual Martí Montrull. Horacio Escarabajal,, [s.l.] : (2007) - (2ª ed.) [13 Recomendado] Cálculo de estructuras / por Ramon Argüelles Álvarez. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes,, Madrid : (1981) Obc* [14 Recomendado] Elementos finitos: introducción para ingenieros / R. K. Livesley. Noriega,, México D.F. : (1988) X [15 Recomendado] Métodos matriciales para cálculo de estructuras / R. K. Livesley ; versión espa ola Julio Martínez Calzon. Blume,, Madrid : (1970) [16 Recomendado] Teoría general del MEF / Ramón Álvarez Cabal, Juan José Benito Muñoz. Universidad Politécnica de Madrid :, Madrid : (2000) [17 Recomendado] Cálculo matricial de estructuras: formadas por piezas prismáticas. Sáez-Benito Espada, José María Fondo Editorial de Ingeniería Naval,, Madrid : (1975) [18 Recomendado] Linear analysis of frameworks / T. R. Graves Smith. Ellis Horwood, ;, Chichester :, (1983) Página 8 de 9

9 [19 Recomendado] Introducción al estudio del elemento finito en ingeniería / Tirupathi R. Chandrupatla, Ashok D. Belegundu ; versión en español, José Enrique de la Cera Alonso ; con revisión técnica de Miguel Ángel Ríos Sánchez. Prentice Hall Hispanoamericana,, Naucalpan de Juárez (México) : (1999) - (2ª ed.) Página 9 de 9