Nombre: ESTRUCTURAS DE EDIFICACIÓN II
Código: 502102013
Carácter: Obligatoria
ECTS: 3
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: PÉREZ , RAFFAELE
Área de conocimiento: Mecánica de Medios Continuos y T. de Estructuras
Departamento: Estructuras, Construcción y Expresión Gráfica
Teléfono: 4599 - 968338848
Correo electrónico: raffaele.perez@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias: Contactar con el profesor
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesor Asociado
Nº de quinquenios: No procede por el tipo de figura docente
Nº de sexenios: No procede por el tipo de figura docente
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[CB1 ]. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
[CG3 ]. Llevar a cabo actividades técnicas de cálculo, mediciones, valoraciones, tasaciones y estudios de viabilidad económica; realizar peritaciones, inspecciones, análisis de patología y otros análogos y redactar los informes, dictámenes y documentos técnicos correspondientes; efectuar levantamientos de planos en solares y edificios.
[CE21 ]. Capacidad para aplicar la normativa técnica al proceso de la edificación, y generar documentos de especificación técnica de los procedimientos y métodos constructivos de edificios
[CE23 ]. Aptitud para el predimensionado, diseño, cálculo y comprobación de estructuras y para dirigir su ejecución material
Se recomienda haber cursado previamente las asignaturas: Matemática Aplicada, Física Aplicada y Estructuras de Edificación I.
[CT02 ]. Trabajo en equipo
Al finalizar con éxito la asignatura, el estudiante será capaz de:
Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas.
Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas.
Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas.
Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos.
Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio.
Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras.
Manipular herramientas informáticas usuales en el análisis de estructuras.
Diferenciar qué es trabajar en equipo y qué no, identificando tareas intermedias, asignando roles, delimitando normas de funcionamiento, distribuyendo tareas, concretando objetivos básicos y estableciendo estrategias simples para lograrlos, con el objetivo de sentar las bases de la responsabilidad individual y grupal.
Conceptos básicos de estructuras en ingeniería. Estática gráfica. Esfuerzos en estructuras de nudos articulados. Desplazamientos en estructuras de nudos articulados. Esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos. Análisis matricial de estructuras.
I: ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
UNIDAD DIDÁCTICA I:
1. Estructuras en ingeniería
- Introducción
- El proceso de diseño de estructuras
- El diseño de estructuras
- Estructuras prácticas e ideales
2. Conceptos básicos de la Teoría de Estructuras
- Introducción
- Tipos de problemas
- Relaciones fundamentales
- Estabilidad de Estructuras
- Métodos de análisis
- Hipótesis básicas de la Teoría Lineal de Estructuras
- Formulación de problemas con el método de los desplazamientos
3. Estructuras de nudos articulados. Generalidades
- Introducción
- Hipótesis básicas para el análisis
- Estructuras articuladas isostáticas. Leyes de formación
- Estabilidad. Determinación e indeterminación estática de las estructuras
articuladas
- Tipologías
4. Estructuras articuladas isostáticas. Cálculo de esfuerzos
- Generalidades, notaciones y criterios de signos
- Cálculo de reacciones
- Métodos de los nudos. Diagrama de Maxwell
- Método de las secciones
- Estructuras compuestas. Método de las estructuras secundarias
- Estructuras complejas. Método de Henneberg
- Formación matricial del método de los nudos
5. Estructuras articuladas isostáticas. Cálculo de desplazamientos
- Introducción
- Método de análisis
- Aplicación del TFV en el método de compatibilidad
6. Estructuras de nudos rígidos. La pieza recta
- Introducción
- Definiciones y criterios de signos
- Relaciones fundamentales
- Teoremas de Mohr
- Momentos de empotramiento perfecto
- Factores de transmisión
- Rigideces al giro
- Aplicaciones del Teorema de las Fuerzas Virtuales
- Ecuaciones generales da la pieza recta
- El método de Equilibrio
7. Introducción al análisis matricial de estructuras
- Introducción
- Concepto de rigidez y flexiibilidad
8. Sistemas de coordenadas. Matrices de rigidez elementales
- Introducción
- Sistemas de coordenadas
- Rigideces elementales
- Matrices de rigidez elementales
- Transformación de coordenadas
9. El método de las rigideces
- Introducción
- Formación de la matriz de rigidez de las estructuras
- Condiciones de contorno. Cálculo de desplazamientos
- Cálculo de esfuerzos
- Cálculo de fuerzas en los nudos
10. Estructuras espaciales de nudos rígidos
- Introducción
- Sistemas de coordenadas. Matrices de rotación
- Matriz de rigidez elemental en el sistema local
- Matriz de rigidez elemental en el sistema global
- Ensamblaje de la matriz de rigidez de la Estructura
- Condiciones de contorno
- Cálculo de desplazamientos
- Cálculo de esfuerzos
- Cálculo de esfuerzos en los nudos
PRÁCTICAS DE ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
1. Análisis de una estructura de nudos articulados mediante MEFI 2. Determinación de las características elásticas de una pieza de inercia variable mediante programas informáticos 3. Análisis matricial de estructuras articuladas isostáticas por el método de los nudos mediante programas informáticos
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
STRUCTURAL ANALYSIS
1 STRUCTURES IN ENGINEERING
- Introduction
- The process of designing structures
- The design of structures
- Structures practices and ideals
2 BASICS OF THE THEORY OF STRUCTURES
- Introduction
- Types of problems
- Fundamental Relations
- Stability of Structures
- Methods of Analysis
- Basic assumptions of the linear Theory of Structures
- Formulation of problem with the method of displacement
3 ARTICULATED STRUCTURES
- Introduction
- Basic assumptions for analysis
- Isostatic Articulated Structures. Formation laws
- Stability. Identification and static indeterminacy of articulated structures
- Types
4 ARTICULATED ISOSTATIC STRUCTURES. CALCULATION EFFORTS
- Concept, notations and signs
- Methods of Knots. Diagram Maxwell
- Method of Sections
- Composite Structures. Method Secondary Structures
- Complex Structures. Method Henneberg
5 ARTICULATED ISOSTATIC STRUCTURES CALCULATION OF DESPLACEMENT
- Introduction
- Method of analysis
- Application of the method TFV Compatibility
7 RIGID STRUCTURES KNOTS
- Introduction
- Definition and criteria of signs
- Fundamental Relations
- Mohr Theorems
- Moments of perfect embedding
- Transmission Factors
- Stiffness to rotation
- Applications of theorem of Virtual Forces
- General equations
- Equilibrium method
10 INTRODUCTION TO MATRIX ANALYSIS
- Introduction
- Concept of Stiffness and flexibility
11 COORDINATE SYSTEMS. ELEMENTAL STIFFNESS MATRICES
- Introduction
- Coordinate systems
- Elementary Stiffness
- Elemental Stiffness matrix
- Coordinate transformation
12 THE METHOD OF RIGIDITIES
- Introduction
- Formulation of the Stiffness matrix
- Boundary Conditions. Calculation
- Calculation of forces at the nodes
13 KNOTS RIGID SPATIAL STRUCTURES
- Introduction
- Coordinate Systems. Rotation matrix.
- Stiffness matrix in the local system
- Stiffness matrix in the global system
- Assembly of stiffness matrix of the structure
- Boundary Conditions
- Calculation of displacements
- Calculation of forces
Clase de teoría: Actividades consistentes en sesiones formativas para desarrollar conocimientos teóricos basadas en trabajo sobre conceptos y teorías
Clases expositivas empleando el método de la lección. Resolución de dudas planteadas por los alumnos. Según los resultados de aprendizaje descrito en el apartado 3.5: Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras. Manejar herramientas informáticas usuales en el análisis de estructuras.
21
100
Clase de prácticas en aula de informática: Actividades para la adquisición de determinadas destrezas mediante el manejo de software específico
Los alumnos adquieren de habilidades básicas computacionales y manejan programas y herramientas de cálculo profesionales. Según los resultados de aprendizaje descrito en el apartado 3.5: Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Manejar herramientas informáticas usuales en el análisis de estructuras.
6
100
Seminarios, tutorías convocadas por el profesorado, conferencias, visitas técnicas, mesas redondas, etc.: Actividades para desarrollar conocimiento teórico, práctico o aplicado basado en el trabajo sobre temáticas específicas o abordadas desde el punto de vista de la profesión
Se realizará varias pruebas escritas de tipo individual distribuidas a lo largo del curso. Permite comprobar el grado de consecución de las competencias específicas.
3
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Pruebas de tipo individual, organizadas en correspondencia con las pruebas escritas del sistema de evaluación continua y actividades ligadas a las prácticas de laboratorio e informática.
3
100
Tutorías: Tanto las de carácter individual como las realizadas en grupo servirán para asesorar, resolver dudas, orientar, realizar el seguimiento de trabajos o de los conocimientos adquiridos, entre otros
Las tutorías serán individuales o de grupo con objeto de realizar un seguimiento del aprendizaje. Según los resultados de aprendizaje descrito en el apartado 3.5: Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras.
2
50
Realización de trabajos individuales o en grupo: Aprendizaje autónomo y/o colaborativo del estudiante para desarrollar conocimiento teórico, práctico o aplicado mediante realización de proyectos, informes de prácticas y/o trabajos
Tras completar cada bloque de contenidos, el alumno deberá entregar los resultados obtenidos. Según los resultados de aprendizaje descrito en el apartado 3.5: Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras. Manejar herramientas informáticas usuales en el análisis de estructuras.
55
0
Evaluación de trabajos y portfolio
REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS Y TRABAJOS PROPUESTOS POR EL PROFESOR. - Informe de prácticas (ponderación 5%) - Trabajo (ponderación 15%) Según los resultados de aprendizaje descritos en el apartado 3.5: Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras. Manejar herramientas informáticas usuales en el análisis de estructuras.
20 %
Prueba final individual
Se programará un examen parcial dividido en tres partes en correspondencia con la evaluación continua, que consistirán en la resolución de problemas en donde se cuestionará sobre aspectos relacionados con el temario teórico de cada unidad didáctica y en el que se evaluará la capacidad de aplicación de conocimientos prácticos y la capacidad de análisis. Cada una de ellos constará de tres bloques: Según los resultados de aprendizaje descrito en el apartado 3.5: - CUESTIONES TEÓRICO PRÁCTICAS (40% ponderación sobre la nota final): Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras. - PROBLEMA 1 (30% ponderación sobre la nota final): Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. - PROBLEMA 2 (30% ponderación sobre la nota final) Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras.
80 %
Evaluación de trabajos y portfolio
REALIZACIÓN DE PRÁCTICAS Y TRABAJOS PROPUESTOS POR EL PROFESOR. - Informe de prácticas (ponderación 5%) - Trabajo (ponderación 15%) Según los resultados de aprendizaje descrito en el apartado 3.5: Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras. Manejar herramientas informáticas usuales en el análisis de estructuras.
20 %
Prueba final individual
Habrá un único examen parcial dividido en tres partes en correspondencia con la evaluación continua, que consistirán en la resolución de problemas en donde se cuestionará sobre aspectos relacionados con el temario teórico de cada unidad didáctica y en el que se evaluará la capacidad de aplicación de conocimientos prácticos y la capacidad de análisis. Cada una de ellos constará de tres bloques: Según los resultados de aprendizaje descrito en el apartado 3.5: - CUESTIONES TEÓRICO PRÁCTICAS (40% ponderación sobre la nota final): Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras. - PROBLEMA 1 (30% ponderación sobre la nota final): Analizar la estabilidad y grado de determinación estática de estructuras articuladas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular esfuerzos en estructuras articuladas hiperestáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas isostáticas. Calcular desplazamientos en estructuras articuladas hiperestáticas. - PROBLEMA 2 (30% ponderación sobre la nota final) Analizar el grado de traslacionalidad de estructuras de nudos rígidos. Calcular esfuerzos y desplazamientos en estructuras de nudos rígidos por el método del equilibrio. Resolver estructuras básicas mediante análisis matricial de estructuras.
80 %
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Criterios de superación de la asignatura: - Obtener una calificación mínima de 3.0 en cada bloque de las pruebas tipo examen - Obtener una NOTA ponderada >=5 Nota Ponderada: NOTA = NOTA EXAMEN X 0.8 + NOTA DE PRÁCTICAS X 0.05 + NOTA DE TRABAJOS X 0.15
Autor: Martí Montrull, Pascual
Título: Análisis de estructuras métodos clásicos y matriciales
Editorial: Horacio Escarabajal
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 8493296627
Autor: Martí Montrull, Pascual
Título: Análisis de estructuras métodos clásicos y matriciales
Editorial: Síntesis
Fecha Publicación: 2020
ISBN: 9788413570396
Autor: Timoshenko, S.P.
Título: Teoría de las estructuras
Editorial: Urmo
Fecha Publicación: 1985
ISBN: 8431402415
Autor: Doblaré Castellano, Manuel
Título: Análisis lineal de estructuras- Vol.II, - Análisis matricial de estructuras de barras
Editorial: Universidad de Zaragoza, Departamento de Ingeniería Mecánica,
Fecha Publicación: 2000
ISBN:
Apuntes del profesor, exámenes y problemas que se irán dejando en el Aula Virtual.