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1 1. DATOS INFORMATIVOS: FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL MATERIA O MODULO: Diseño de Estructuras Metálicas y de Madera CÓDIGO: CARRERA: Ingeniería Civil NIVEL: VII No. CRÉDITOS: 4 CRÉDITOS TEORÍA: 4 CRÉDITOS PRÁCTICA: 0 SEMESTRE/AÑO ACADÉMICO: II Semestre PROFESOR: Lauro Armando Lara Carrera, Ingeniero Civil. Breve indicación de la línea de actividad académica, Laboratorio de Hormigones, Diseño de Estructuras Metálicas y de Madera, Ayudantía de Hormigón Armado I. Horario atención estudiantes Martes Miércoles Jueves Viernes Mail: llara@puce.edu.ec Teléfono: ext: 1441 ; Celular: DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA: ACERO: INTRODUCCIÓN.- MIEMBROS SUJETOS A TENSIÓN.- PANDEO DE MIEMBROS.- DISEÑO DE MIEMBROS SUJETOS A COMPRESIÓN.- CONEXIONES.- DISEÑO DE MIEMBROS SOMETIDOS A FLEXIÓN.- DISEÑO DE MIEMBROS SOMETIDOS A ESFUERZOS DE FLEXIÓN Y CARGA AXIAL.- MADERA: INTRODUCCIÓN.-DISEÑO DE ELEMENTOS POR FLEXION.-DISEÑO DE ELEMENTOS A COMPRESIÓN Y FLEXO COMPRESIÓN.

2 3. OBJETIVO GENERAL: Introducir al estudiante a un conocimiento básico que le permita analizar y diseñar estructuras de Acero y Madera no complejas; sin embargo en caso de ser necesario, disponga de la herramienta necesaria para que pueda ampliar, mejorar y profundizar los conocimientos sobre los temas. 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Al final del curso, los estudiantes estarán en capacidad de: Diseñar y Analizar estructuras de Acero básicas. Diseñar y Analizar elementos de madera por flexión y compresión. Aprender el manejo adecuado de los manuales de diseño y construcción tanto para el acero como para la madera. 5. CONTENIDOS CAPÍTULO 1.- INTRODUCCIÓN 1.1 Diseño estructural. Definición, objetivos, etapas. 1.2 Acero, características principales: ductilidad, módulo de elasticidad, límite de proporcionalidad, punto de fluencia, módulo de endurecimiento por deformación, relación de Poisson, módulo de elasticidad de corte, soldabilidad, densidad, tenacidad, composición química. 1.3 Criterios de diseño, diseño elástico y diseño plástico. 1.4 Tipos de acero, aceros de alta resistencia, aceros al carbono, especificaciones. CAPÍTULO 2.- MIEMBROS SUJETOS A TENSIÓN. 2.1 Introducción. 2.2 Tipos de miembros adecuados para tensión, alambres, cables, varillas, barras, perfiles estructurales y miembros armados, barras de ojo y planchas unidas con pasadores. 2.3 Especificaciones de diseño, esfuerzo máximo admisible, relaciones de esbeltez. 2.4 Ejemplos de aplicación.

3 CAPÍTULO 3.- PANDEO DE MIEMBROS 3.1 Introducción. 3.2 Modelos matemáticos para la explicación del fenómeno de pandeo. 3.3 Pandeo elástico. 3.4 Pandeo inelástico. 3.5 Pandeo de columnas de acero. CAPÍTULO 4.- DISEÑO DE MIEMBROS SUJETOS A COMPRESIÓN 4.1 Introducción. 4.2 Relación de esbeltez. 4.3 Fórmulas para columnas, especificaciones AISC. 4.4 Secciones para columnas. 4.5 Ejemplos de aplicación. 4.6 Miembros secundarios. CAPÍTULO 5.- CONEXIONES 5.1 Introducción. 5.2 Conexiones empernadas y con pasadores. 5.3 Conexiones soldadas, procesos de soldadura, tipos de conexiones soldadas, soldaduras a tope, soldaduras de filete, diseño de uniones soldadas. 5.4 Ejemplos de aplicación. CAPÍTULO 6.- DISEÑO DE MIEMBROS SOMETIDOS A FLEXIÓN. 6.1 Introducción. 6.2 Esfuerzos de flexión. 6.3 Selección de perfiles. 6.4 Especificaciones AISC. 6.5 Vigas sin apoyo lateral. 6.6 Uso de tablas del AISC. 6.7 Esfuerzo cortante. 6.8 Aplastamiento horizontal del alma. 6.9 Pandeo vertical del alma Control de deflexiones Flexión asimétrica Placas de apoyo para vigas y columnas Ejemplos de aplicación.

4 CAPÍTULO 7.- DISEÑO DE MIEMBROS SOMETIDOS A ESFUERZOS DE FLEXIÓN Y CARGA AXIAL. 7.1 Introducción. 7.2 Cálculo de esfuerzos. 7.3 Método de diseño según AISC. 7.4 Método simplificado de diseño según AISC. 7.5 Longitudes efectivas de columnas en marcos rígidos. 7.6 Flexión y tracción axial. 7.7 Ejemplos de aplicación. CAPITULO 8.- DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE MADERA 8.1 Introducción 8.2 Esfuerzos Admisibles 8.3 Módulo de Elasticidad 8.4 Diseño de Elementos por Flexión 8.5 Procedimiento de Análisis y Diseño por Flexión 8.6 Requisitos de resistencia 8.7 Requisitos de serviciabilidad 8.8 Diseño de Elementos a compresión y Flexo compresión 8.9 Uniones empernadas

5 CLASE FECHA CONTENIDO 1 Lunes, 02 Feb/09 Indicaciones generales curso. 2 Viernes, 06 Feb/09 3 Lunes, 09 Feb/09 4 Viernes,13 Feb/09 5 Lunes,16 Feb/09 6 Viernes, 20 Feb/09 7 Viernes,27 Feb/09 Diseño estructural (definición, objetivos, etapas). Acero, características (ductilidad, módulos, soldabilidad, composición, densidad, tenacidad, Poisson). Criterios de diseño (elástico y plástico) Tipos de acero (alta resistencia, al carbono), especificaciones Miembros sujetos a tensión: Introducción. Miembros para tensión (alambres, cables, varillas, barras, perfiles y miembros armados, barras de ojo y planchas unidas con pasadores) Especificaciones de diseño, esfuerzo máximo admisible, relación de esbeltez. Ejemplos de aplicación. Diseño de miembros a compresión axial: Pandeo de Miembros: Introducción. Modelos matemáticos. Pandeo elástico. Pandeo inelástico y pandeo en columnas de acero. Relación de esbeltez. Pandeo local. Fórmulas para columnas (especificaciones AISC) 8 Lunes, 02 Marzo/09 Primera prueba parcial. 9 Viernes, 06 Marzo/09 10 Lunes, 09 Marzo/09 11 Viernes, 13 Marzo/09 Secciones para columnas. Miembros secundarios. Ejemplos de aplicación. Diseño de miembros a flexión. Flexión simple, biaxial, pandeo lateral torsional. Secciones gruesas, esbeltas, compactas. Esfuerzos unitarios permisibles en flexión y por corte. 12 Lunes, 16 Marzo/09 Segunda prueba parcial. 13 Viernes, 20 Marzo/09 14 Lunes, 23 Marzo/09 15 Viernes, 27 Marzo/09 Diseño plástico. Deflexiones, vigas con platabanda Placas de apoyo para vigas y columnas. Ejercicios de aplicación. Ejercicios de aplicación: Viga con sección compacta, Ejercicios de aplicación: Viga con PLT

6 16 Lunes, 30 Marzo/09 Ejercicios de aplicación: Viga por diseño plástico y platabandas. 17 Viernes, 03 Abril/09 Tercera prueba parcial 18 Viernes, 17 Abril/09 19 Lunes, 20 Abril/09 20 Viernes, 24 Abril/09 21 Lunes, 27 Abril/09 Diseño por flexo-compresión: Introducción. Método empírico Método de la carga equivalente, Ejercicios de aplicación. Conexiones: empernadas, tipos de pernos estructurales, tipos de juntas. Esfuerzos permisibles. Ejercicios de aplicación de conexiones empernadas. 22 Lunes, 04 Mayo/09 Cuarta prueba parcial 23 Viernes, 08 Mayo/09 24 Lunes, 11 Mayo/09 Conexiones soldadas, Procesos de soldadura. Tipos de conexiones soldadas. Soldaduras a tope. Soldaduras de filete. Conexiones soldadas, diseño de uniones soldadas, ejemplos de aplicación. 25 Viernes, 15 Mayo/09 Quinta prueba parcial 26 Lunes, 18 Mayo/09 27 Viernes, 22 Mayo/09 28 Lunes, 25 Mayo/09 29 Viernes 29 Mayo/09 30 Viernes, 05 Junio/09 Examen final Introducción, características físicas de la madera, propiedades de resistencia y factores que afectan su comportamiento. Esfuerzos Admisibles, Módulo de elasticidad. Diseño de Elementos por Flexión, Requisitos de resistencia. Diseño de Elementos por Flexión, Requisitos de servicialidad, ejemplo. 6. METODOLOGÍA, RECURSOS: El Curso se desarrolla a través de clases magistrales donde se presentan los principios fundamentales y se proponen ejercicios de aplicación de casos reales del ejercicio profesional. Las clases se soportan con la utilización de códigos, manuales, textos y material didáctico preparado por el docente. 7. EVALUACIÓN: La evaluación se la realiza de forma continua a través de trabajos y pruebas.

7 CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: EXAMEN FECHA 8. SISTEMA DE CALIFICACIONES: PRIMERA NOTA: EXAMEN 1: 50% = 7.5 EXAMEN 2: 50% = 7.5 TOTAL: 100% = 15,0 SEGUNDA NOTA: EXAMEN 3: 50% = 7.5 EXAMEN 4: 50% = 7.5 TOTAL: 100% = 15,0 TERCERA NOTA: EXAMEN 5: 50% = 10,0 EXAMEN 6: 50% = 10,0 TOTAL: 100% = 20,0 1 Lunes, 02 Marzo/09 2 Lunes, 16 Marzo /09 3 Viernes, 30 Abril/09 4 Lunes, 04 Mayo/09 5 Viernes, 15 Mayo/09 6 Viernes,05 Junio/09 FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA: NOTA FECHA 1 Lunes 23 de Marzo de Lunes 11 de Mayo de Viernes 12 de Junio de 2009

8 9. BIBLIOGRAFÍA: Textos de Referencia: MANUAL OF STEEL CONSTRUCTION. AISC. Eighth Edition DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO. Bresler, Lin, Scalzi. Novena Reimpresión DISEÑO DE ACERO ESTRUCTURAL. Joseph Bowles DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO. Mc. Cormac ESTRUCTURAS DE ACERO Y MADERA. Análisis y Diseño. Stanley W, Crawley, Robert. Dillon DISEÑO ESTRUCTURAS DE MADERA, Harry Parker Textos Recomendados: DISEÑO BASICO DE ESTRUCTURAS DE ACERO. Bruce Johnston, FJ Lin, TVCalambos. MANUAL DE DISEÑO PARA MADERAS DEL GRUPO ANDINO MANUAL DE LA CONSTRUCCION EN ACERO-DEP, IMCA, A.C. Aprobado: Por el Consejo de Escuela f) Director de Escuela fecha: Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha:

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