FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL SILABO DE DINÁMICA DE SUELOS I. DATOS GENERALES 1.0 Unidad Académica : Ingeniería Civil 1.1 Semestre Académico : 2018-1B 1.2 Código de la Asignatura : 0802-08E15 1.3 Ciclo : X 1.4 Créditos : 4 1.5 Pre requisitos : MECÁNICA DE SUELOS APLICADA A CIMENTACIÓN Y VÍAS DE TRANSPORTE 1.6 Duración : 16 semanas 1.7 Horas semanales totales Horas presenciales Horas a distancia Total Teoría Práctica Total Teoría Práctica Total 3 2 0 00 00 5 1.8 Docente (s) : II. SUMILLA La asignatura de DINÁMICA DE SUELOS es de naturaleza teóricapráctica, pertenece al área de formación especializada. Tiene como proposito conocer los procedimientos y criterios estructurales para el análisis dinámico de suelos. Su temática comprende: comportamiento del suelo bajo cargas dinámicas, modelos dinámicos y grados de libertad, espectros de respuesta. Método de Stodola, Holzer y análisis dinámico elástico. Su contenido está organizado en las siguientes cuatro unidades didácticas:
UNIDAD I: COMPORTAMIENTO DEL SUELO BAJO CARGAS DINÁMICAS UNIDAD II: MODELOS DINÁMICOS Y GRADOS DE LIBERTAD UNIDAD III: ESPECTROS DE RESPUESTA. MÉTODO DE STODOLA Y HOLZER UNIDAD IV: ANÁLISIS DINÁMICO ELÁSTICO III. COMPETENCIA Determina el comportamiento dinámico de los suelos sometidos a cargas cíclicas y otros problemas específicos relacionados con los terremotos intensos para el diseño de obras sismorresistentes, valorando su importancia en la ejecución de obras de infraestructura. 3.1 CAPACIDADES Reconoce el comportamiento del suelo bajo cargas dinámicas ensayos de laboratorio para determinar el diseño sísmico. Describe los modelos dinámicos y grados de libertad para determinar la amplificación dinámica. Analiza los espectros de respuesta con grados de libertad para determinar desplazamientos. Aplica el análisis dinámico elástico con el método modal para determinar fuerzas cortantes y momentos de volteos. 3.2 CONTENIDOS ACTITUDINALES Muestra interés por comprender comportamiento del suelo bajo cargas dinámica para su aplicación en casos reales. Participa activamente en el análisis de modelos dinámicos y grados de libertad para su uso en edificaciones. Muestra respeto por sus compañeros promoviendo la
participación activa la sesión de clase. Valora y participa activamente en la determinación del análisis dinámico elástico para el diseño de estructuras.
IV. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS UNIDAD I: COMPORTAMIENTO DEL SUELO BAJO CARGAS DINÁMICAS CAPACIDAD: Reconoce el comportamiento del suelo bajo cargas dinámicas ensayos de laboratorio para determinar el diseño sísmico. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIALES 01 02 03 Introducción y Conceptos Básicos. Introducción a la caracterización de los suelos. El agua en los suelos. Ecuaciones constitutivas de los suelos. Comportamiento del suelo bajo cargas dinámicas. Licuefacción y movilidad cíclica. Análisis y discusión de casos de licuefacción en terremotos. Diseño sísmico de muros. Diseño sísmico de cimentaciones. Modelos Dinámicos. Ensayos de columna resonante. Ensayo Triaxial. Análisis de la respuesta dinámica del suelo. Método lineal equivalente. Análisis en tensiones totales. Tipos de amortiguamiento. HORAS A DISTANCIA Comprende la importancia de la dinámica de suelos. Resuelve ejercicios de suelos con cargas dinámicas. Comprende los modelos dinámicos.
04 Modelos Dinámicos. Rigidez lateral en muros de corte de concreto reforzado y albañilería. Rigideces en paralelo y en serie. Sistemas de un grado de libertad. Vibraciones libres. Frecuencia angular, natural y periodo de vibración. 1ra práctica calificada Explica la rigidez lateral de muros. Desarrolla la 1ra práctica calificada
UNIDAD II: MODELOS DINÁMICOS Y GRADOS DE LIBERTAD CAPACIDAD: Describe los modelos dinámicos y grados de libertad para determinar la amplificación dinámica. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIALES 05 06 07 08 Modelos Dinámicos. Determinación de las propiedades dinámicas de sistemas estructurales. Vibraciones forzadas. Fuerzas de excitación constante. Sistemas en resonancia. Factor de amplificación. Dinámica. Sistemas de un grado de libertad Vibraciones forzadas. Vibraciones forzadas en sistemas no amortiguados. Fuerzas de excitación Constante y armónica. Sistemas de resonancia. Factor de Amplificación dinámica. Sistemas de un grado de libertad Vibraciones forzadas. Determinación de la respuesta dinámica mediante procedimientos numéricos. Métodos de la aceleración lineal. Repaso Examen Parcial Desarrolla ejercicios aplicativos con los cuales determina los modelos dinámicos. Comprende los sistemas de un grado de libertad. Interpreta las vibraciones forzadas. Repaso general de los temas incluidos en el examen. Desarrolla el Examen Parcial HORAS A DISTANCIA
UNIDAD III: ESPECTROS DE RESPUESTA. MÉTODO DE STODOLA Y HOLZER CAPACIDAD: Analiza los espectros de respuesta con grados de libertad para determinar desplazamientos. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE HORAS PRESENCIALES Espectros de Respuesta. Sistemas Interpreta los espectros de respuesta. de varios grados de libertad. 09 Conceptos de Espectros de respuesta. Espectro de desplazamientos, seudovelocidad 10 11 y seudo aceleración. Sistemas de varios grados de libertad. Vibraciones libres. Sistemas sin amortiguamiento. Determinación de periodos y formas de modo. Método matricial. Método de Stodola. Sistemas de varios grados de libertad Análisis dinámico elástico de Sistemas de varios grados de libertad. Método de Holzer. Condensación estática. Comprende los sistemas de varios grados de libertad. Determina el análisis dinámico elástico de sistemas de varios grados de libertad. HORAS A DISTANCIA
12 Análisis dinámico elástico de sistemas de varios grados de libertad. Método Modal Espectral Determinación de desplazamientos, fuerzas de Inercia, fuerzas cortantes y momentos de volteo. 2da Práctica Calificada Comprende el análisis dinámico elástico de sistemas de varios grados de libertad. Desarrolla la 2da Práctica Calificada
UNIDAD IV: ANÁLISIS DINÁMICO ELÁSTICO CAPACIDAD: Aplica el análisis dinámico elástico con el método modal para determinar fuerzas cortantes y momentos de volteos. SEMANA CONTENIDOS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 13 14 Análisis dinámico elástico de sistemas de varios grados de libertad. Método Modal Espectral. Desplazamientos, fuerzas de Inercia, fuerzas cortantes y momentos de volteo. Método Semi-acoplado. Método acoplado en tensiones efectivas. Ejemplo de aplicación: análisis de la presa de tierras de San Fernando. Realiza ensayos de corte. HORAS PRESENCIALES Determina la presión lateral de tierra de Rankine. 5 HORAS A DISTANCIA 0
15 Norma Peruana de Diseño Sismo resistente.análisis dinámico. Análisis por superposición espectral. Aceleración espectral. Efectos de Torsión. Análisis Tiempo Historia. Control de desplazamientos laterales. Junta de separación sísmica. Evaluación y Reparación de estructuras dañadas por sismos. Determina la estabilidad de un talud. Comprende las propiedades de la cimentación superficial. 5 0 16 Repaso EXAMEN FINAL Repaso general de los temas incluidos en el examen. Desarrolla el examen final *El examen sustitutorio se evaluará una semana después del examen final
V. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Por la naturaleza de la asignatura, se desarrollará de manera dinámica, con métodos de integración entre el estudiante y el docente, se utilizarán estrategias del aprendizaje y enseñanza basada en problemas y el estudio de casos a través de la investigación. Para lograr las competencias se realizaran las siguientes actividades de aprendizaje: Método expositivo del docente, participación guiada del alumno, discusión grupal de casos y análisis de resultados y el desarrollo de un trabajo de investigación o proyecto grupal de una problemática que se aplique en ingeniería, el cuál será desarrollado de manera progresiva VI. EQUIPOS Y MATERIALES Equipos: Computadora, multimedia. Materiales: Impresos: Manuales tutoriales, guías de prácticas, hojas de actividad. Digitales: Presentaciones, Videos, Audio. Medios electrónicos: Blackboard, Correo electrónico, direcciones electrónicas relacionadas con la asignatura. VII. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Procedimientos: Evaluación sumativa (examen parcial y examen final). Evaluación de proceso (avance procesual del trabajo de investigación) Frecuencia: semanal (evaluación permanente). Ponderación: la obtención del Promedio Final (PF) será: PF = (EPx0.30) + (EFx0.30) + (PPx0.40) EP = Examen Parcial EF = Examen Final PP = Promedio de Prácticas Autoevaluación: cada cuatro semanas (contenido actitudinal). Coevaluación: presentación del avance del trabajo de investigación
general y sustentación final (1 por mes). VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN Bibliográficas Atkinson J. (1993) An Introduction to The Mechanics of Soils and Foundations, McGraw Hill, London. Ishihara K. (1996). Soil behavior in earthquake geotechnics. Oxford Engineering Science Series nº 46. ClarendonPress, Oxford UK. Colindres R. (1993) Dinámica de suelos y estructuras. Ed. Limusa, Mexico. Kramer S.L. (1996) Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall, New Jersey. Das, B.M. (1983) Fundamentals of Soil Dynamics, Elsevier, New York WEBGRAFÍA: http://innovapucp.pucp.edu.pe/ensayos-de-laboratorios/ensayoslaboratorio-de-mecanica-de-suelos/ http://www.arqhys.com/arquitectura/mecanica-suelos.html http://materias.fi.uba.ar/6408/ejercicios.htm http://dspace.universia.net/bitstream/2024/1238/1/mecanica+de+s uelos+-+juarez+badillo.pdf https://vagosdeunisucre.files.wordpress.com/2012/12/solucionariode-problemas-de-examenten-l3.pdf