Analisis Estructural

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN-TARAPOTO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERIA CIVIL SÍLABO DEL CURSO: Análisis Estructural I. PART PARTE E INF INFOR ORMA MATI TIVA VA 1. CURSO 2. CÓDIGO DEL CURSO 3. CON OND DIC ICIÓ IÓN ND DEL EL CURSO 4. CRÉDITOS 5. HORAS DE TEORIA 6. HORAS DE PRÁCTICA 7. REQUISITOS 8. SEMESTRE 9. PR PROF OFES ESOR OR DE DEL L CU CURS RSO O

: ANÁLISIS ESTRUCTURAL : :O OB BLIGA IGATO TOR RIO : CINCO (05) : 04 SEMANALES : 02 SEMANALES : RESISTENCIA DE MATERIALES II : 2011-I : ING. ING. GIL GILBE BERT RTO O AL ALIA IAGA GA AT ATAL ALAY AYA A  

II II.. JUST JUSTIF IFIC ICAC ACIO ION N El curso de Análisis estructural prepara al futuro Ingeniero Civil para que de una manera científica y práctica determine la respuesta estructural de las estructuras estáticamente indeterminadas; indetermina das; requisito fundamental para abordar el estudio correspondiente correspondiente a la etapa de diseño. III. OBJETI OBJETIVOS VOS  Al terminar el estudio (aprendizaje) del curso de Análisis Estructural, el alumno determinará y representará gráficamente las deformaciones y las fuerzas de sección en estructuras hiperestáticass sujetas a diversas condiciones de carga. hiperestática VI METODOLOGIA DE LA ENS ENSEÑANZA EÑANZA Se utiliz utilizan an her herram ramien ientas tas de ap apren rendi dizaj zaje e med median iante te exp exposi osicio cione ness orale orales, s, exp exposi osicio ciones nes audiovisuales, audiovisua les, ejercicios dentro de clase y lecturas obligatorias. El curso consta de sesiones semanales de clases (en las que se realizan diversas actividades individuales y grupales y que toman parte de la asignación de puntos de la evaluación continua) y de trabajos prácticos. Para tal fin. El curso se ha estructurado de modo que se incluyan diversos trabajos de evaluación continua en clase, sesiones de evaluación integral en aula de corta duración y sesiones de trabajos prácticos. Las consultas que el alumno necesite realizar al profesor del curso las puede hacer durante la clase (si el tema corresponde), fuera de ella (en los horarios de asesoría que el profesor  proporciona)) o por correo electrónico. proporciona V. TEMA TEMARI RIO O NÚM. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

NOMBRE HORAS Introducción 06 Método de las fuerzas o de las flexibilidades 18 Método de los desplazamientos desplazamient os o de las rigideces 18 Método de las ecuaciones pendiente - deflexión 10 Método de distribución de Momentos 20 Introducción a las líneas de influenci influencia a 12 Herramientass y programas de computadora para análisis estruct Herramienta estructural ural 08 Total

90

 

1. Introd Introducción ucción al aná análisis lisis d dee estr estructuras ucturas estáti estáticamente camente indeterminada indeterminadas. s. Objetivos: El alumno conocerá los conceptos básicos del análisis estructural y con base en ello determinará cuando una estructura es isostática, hiperestática e inestable. Clasificar tipos de estructuras, uso de normas de cargas y diseño estructural. Contenido: 1.1 Obje Objetivo tivoss del del an anális álisis is e estruc structural tural.. 1.2 Sis Sistem temas as estr estruc uctur turale aless 1.3 Mod Modelo eloss E Estr struct uctura urales les 1.4 Principios del a análisis nálisis estructural: compatibili compatibilidad dad geo geométrica métrica (continuida (continuidad), d), comportamiento del material (Ley de Hooke) y equilibrio. 1.5 Ind Indete etermi rminac nación ión est estáti ática. ca. 1.6 Inde Indetermi terminaci nación ón cine cinemáti mática. ca. 1.7 Tip Tipos os de car cargas gas act actua uante ntess 1.8 1.8 No Norm rma ad de e ccar arga gass 2. Método de análisis de fuerza o de las flexibilidades Objetivo: El alumno aplicará los principios básicos del Análisis Estructural en la solución de estructuras hiperestáticas emp empleando leando el Métod Método o de las Flexibilida Flexibilidades. des. Contenido: 2.1 Introducción Introducción.. Concepto de flexibilida flexibilidad. d. 2.2 Compatibilidad de deformaciones y aplicación del principio de superposición. 2.3 Estructura primaria. 2.4 Ecuaciones de compatibilida compatibilidad. d. 2.5 Obtención de coefic coeficientes ientes de flexibili flexibilidad. dad. Matriz de flexibilidades flexibilidades y características. 2.6 Análisis de vi vigas, gas, pórticos, arma armaduras duras y emparri emparrillados llados 2.7 Calculo de d desplazamie esplazamientos ntos en estructuras h hiperestáticas iperestáticas 2.8 Efectos de tempe temperatura ratura y despla desplazamientos zamientos difere diferenciales nciales 3. Método de los desplazamientos o de las rigideces Objetivo: El alumno obtendrá las fuerzas internas y desplazamientos emplean Objetivo: empleando do el Método de las Rigideces. Contenido: 3.1 Introducción Introducción.. Concepto de rigid rigidez ez 3.2 Obtención de rigideces angulares y lineales. 3.3 Aplicación del principio de superposición 3.4 Definición de estru estructura ctura primaria y obtenci obtención ón de momentos y fuerzas de empotramiento. 3.5 Ecuacione Ecuacioness de equilibrio, matriz de rigi rigidez dez de la estructura y características. características. 3.6 Análisis de vigas vigas,, pórticos, armaduras y emparri emparrillados, llados, trazo de la elástica. elástica. 3.7 Efectos de tempe temperatura ratura y despla desplazamientos zamientos difere diferenciales. nciales. 4. Método de las ecuaciones pendiente-deflexión Objetivo: El alumno obtendrá las fuerzas internas y desplazamientos emplean Objetivo: empleando do el Método de las ecuaciones – pendiente – deflexión. Contenido:

 

4. 4.1 1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

In Intr trod oduc ucci ción ón Obten Obtención ción d de e rigi rigidece decess angu angulare laress y lineales lineales Nota Notación ción y si signos gnos conv convenci encional onales es Ecua Ecuación ción pe pendi ndiente ente –de –deflex flexión ión para un un miemb miembro ro recto Ecu Ecuaci acione oness de equ equili ilibri brio o Solución de es estructuras tructuras u utilizando tilizando las ec ecuaciones uaciones pendiente – defl deflexión exión Modi Modificac ficación ión de las ec ecuaci uaciones ones pendien pendiente te – deflexi deflexión ón

5. Método d dee distrib distribución ución de mo momentos mentos ((Cross) Cross) Objetivo: El alumno obtendrá las fuerzas internas y desplazamientos emplean Objetivo: empleando do el Método de Cross. Contenido 4. 4.1 1 In Intr trod oduc ucci ción ón 4.2 Nota Notación ción y si signos gnos conv convenci encional onales es 4.3 Método de Cross. Pr Procedimiento ocedimiento de distrib distribución ución de momentos. Liberació Liberación n nudo p por  or  nudo y liberación simultánea de nudos 4.7 Método de Cross pa para ra viga vigass y pórtic pórticos os plana planass sin tra traslación slación d de e los n nudos udos 4.8 Mov Movim imien iento to de apo apoyos yos 4.8 Método de Cross pa para ra pórtico pórticoss plano planoss con de desplazamien splazamiento to lateral. Método d de e Cross indirecto 4.9 Considera Consideraciones ciones finales 6. Introducción a las líneas de influencia Objetivo: El alumno comprenderá el concepto de línea de influencia y lo aplicará en estructuras estáticamente determinadas e indetermin indeterminadas. adas. Contenido: 6.1 Definición de línea de influencia y su utilidad en el análisis de diversas estruct estructuras. uras. 6.2 Principio de Müller-Bresl Müller-Breslau au 6.3 Líneas de influencia para reaccio reacciones. nes. 6.4 Líneas de influencia para fuerza cortante. 6.5 Líneas de infl influencia uencia para mom momento ento flexion flexionante ante 6.6 Líne Líneas as de infl influen uencia cia para defle deflexion xiones es 7. Herramientas y programas de computadora para análisis estructural Objetivo: El alumno conocerá las herramientas y los programas de computadora más Objetivo: comunes, utilizados para el análisis estructural; comprenderá las hipótesis básicas de los mismos y resolverá algunas estructuras simples. Contenido: 7.1 Característica Característicass generales de las herrami herramientas entas y programas de cómpu cómputo to para el análisis de estructuras. Hipótesis principale principales. s. 7.2 Sistemas coo coordenados, rdenados, g globales lobales y llocales. ocales. 7.3 Conside Consideraciones raciones y criterios para el mod modelado elado de estructuras. 7.4 Análisis d de e estructuras p por or computad computadora. ora. 7.5 Interpretació Interpretación, n, evaluación y co comparación mparación de resultados VI SISTEMA DE EVALUACIÓN El sistema de evaluación es permanente de modo que permite seguir el rendimiento académico de los alumnos. La evaluación de los alumnos se efectuará mediante prácticas, exámenes, trabajos, tareas fuera de aula y participaci participación ón en clase

 

DE LAS PRÁCTICAS Las prácticas son de 3 tipos: I. De aula (Pa). Son prácticas que el alumno debe desarrollar, individualmente. II. Complementarias (pc). Son prácticas en que el profesor solicita a los alumnos el desarrollo de una tarea domiciliaria, sea individual o grupalmente. III. Dirigidas (Pd). Son prácticas en que el docente interactúa con los estudiantes en grupos pequeños con el objetivo de guiarlos en el desarrollo de habilidades específicas. Las prácticas de tipo Pa se rigen por las siguientes normas y procedimientos: a) Los alumno alumnoss que no a asista sistan n o que lllegu leguen en con un rretras etraso o mayo mayorr a 15 min minutos utos d despu espués és del inicio pierden el derecho a rendirla. Ningún alumno puede retirarse del aula antes de que pasen los primeros 15 minutos de iniciada la práctica. Si un alumno se retira luego de pasados 15 minutos, pero antes de que termine la práctica, debe entregar su trabajo y ya no puede reingresar. b) Los alumno alumnoss que llllegue eguen n con un retr retraso aso me menor nor a 15 mi minutos nutos p pued ueden en rend rendir ir la prá práctica ctica dentr dentro o de lo qu que e res resta ta del tie tiemp mpo o est estab ablec lecido ido par para a su rea realilizac zació ión. n. Baj Bajo o ningu ninguna na circunstancia ni modalidad podrá extenderse ese tiempo. c) Las p prácti rácticas cas no p puede ueden n come comenzar nzar d despu espués és 15 mi minuto nutoss de la h hora ora pr progra ogramada mada.. DE LOS EXÁMENES a) Los e exáme xámenes nes ten tendrán drán u una na dur duració ación n entre dos y tre tress hora horas. s. b) Los alu alumnos mnos q que ue no a asista sistan o que lllegu leguen en con u un n retra retraso so may mayor orpuede a 13 130 0retirarse minu minutos tos del aula después del inicio pierden eln derecho a rendirlo. Ningún alumno antes de que pasen los primeros 30 minutos de iniciado el examen. Si un alumno se retira del examen luego de pasados 30 minutos, pero antes de que termine el examen, debe entregar su trabajo y ya no puede reingresar. c) Los alumnos que lleguen con un ret retraso raso me menor nor a 30 m minutos inutos pueden rendir el e examen xamen solo dentro de lo que resta del tiempo establecido para su realización. Bajo ninguna circunstancia ni modalidad podrá extenderse ese tiempo. d) Los exá exámene meness no puede pueden n comenz comenzar ar desp después ués de tran transcurr scurridos idos 30 mi minuto nutoss de la hora programada. DE LAS CALIFICACIONES a) Los exámene exámeness y las prácticas se serán rán calificad calificados os con notas de ce cero ro (00) a veinte (20 (20), ), utilizando únicamente números enteros. La nota mínima aprobatoria es de once (11). Si la suma de las calificaciones parciales de cada pregunta da un total con decimales, la cifra de los decimales no se tomará en cuanta si es menor de cinco; cuando la cifra de los decimales es de cinco o más se aumenta en una unidad la cifra de los enteros. b) Los alumno alumnoss que, por cualq cualquier uier motivo, dej dejen en de rendir una p práctica ráctica o un exa examen men reciben la nota cero (00) en dicha evaluación. c) El alumno q que ue hubiera com cometido etido o intentad intentado o cometer cualq cualquier uier falta de prob probidad idad en la resolución de un examen o práctica recibe una calificación de cero (00) DE LOS PROMEDIOS a) Para e efecto fectoss de ob obtene tenerr el pro promedi medio o de las p prácti rácticas cas titipo po Pa no se toma en cuenta el calificativo más bajo. La nota cero (00) obtenida como calificativo en aplicación de lo dispuesto en el inciso inciso c) de las calificacion calificaciones, es, no se eliminará b) Los prom promedios edios de las práctic prácticas as se ca calcularán lcularán con aprox aproximación imación h hasta asta las décimas. Cualquiera sea la cifra de las centésimas, no se tomará en cuenta. c) La nota final del curso se calculará utilizando la fórmul fórmula a que a continuaci continuación ón se de detalla. talla.  N  f  

=

3 E 1

+

4 E 2 10

+

3P 

 

Donde:

Nf  : Nota final E1: nota del primer examen E2: nota del segundo examen (final) P: promedio de prácticas tipo Pa (incluye las del tipo Pc o tipo Pd que hubieran)) obtenido se hubieran según gún el inciso a) y b)

d) La fin final alcon deldecimales, curs curso o se expres expresa solo en núme números ente enteros. ros. Si el(se cálc cálculo ulo deunlapunto nota fin final al da nota un total debe aconvertirse esaros cifra a enteros añade a la nota si el primer decimal es cinco o más; se elimina el decimal si es menor de cinco). VII.

BIBLIOGRAFIA 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Apun Apuntes tes de Anál Análisis isis Est Estructu ructural. ral. Fac Faculta ultad d de Ingen Ingeniería iería Ci Civil, vil, UN UNSM-T, SM-T, 20 2010 10 LAIB LAIBLE, LE, Jeffr Jeffrey. ey. Anál Análisis isis Estru Estructura ctural.l. M Mcc G Graw raw Hill Hill,, 1995 1995 GHAL GHALII A. y A. Nevil Neville, le, Aná Análisi lisiss Estruc Estructura tural,l, Dia Diana na Técn Técnico, ico, 19 1998 98 WEST H. H H.. Aná Análisi lisiss de E Estruc structuras turas.. CES CESCA, CA, 2 2006 006 YUAN YU HS HSIEH. IEH. Teo Teoría ría Ele Elementa mentall de Estruc Estructuras turas.. Prenti Prentice ce Hall Hall,200 ,2005 5 McCO McCORMAC RMAC,, Jack C. Anál Análisis isis de Est Estructu ructuras, ras, Mét Métodos odos Cl Clásic ásico o y Matrici Matricial, al, 4ª edición Alfaomega, 2010 7. ÁNGE ÁNGEL L SAN BART BARTOLOMÉ OLOMÉ.. Análi Análisis sis de edifi edificios cios.. Fondo Ed Editori itorial al PUCP PUCP,, 2009

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Morales, Marzo de 2011