Microcurriculo - ANÁLISIS ESTRUCTURAL

 

  ANÁLISIS ESTRUCTURAL SEGUNDO SEMESTRE DE 2019 Profesores:

[email protected]   Julián David Herrera González, González, MSc.  MSc. [email protected]

Horario de atención:

miércoles 4:00 pm – 5:00 pm (Uniagraria sede Facatativá) martes 8:00 pm – 9:00 pm (Aula virtual  – Conexión webcam)

Horario de clase:

miércoles 6:00 pm – 8:00 pm; sábado 7 am  – 10:00 am

Horario laboratorio:

miércoles 6:00 pm – 8:00 pm; sábado 7 am  – 10:00 am

Complementaria: Complementar ia:

Aclarando que un crédito académico contempla (2) dos horas presenciales presencial es y (4) cuatro de trabajo no presencial a la semana, la asignatura contempla un total de tres (3) créditos académicos por lo cual el estudiante tendrá (6) seis horas presenciales y (12) doce horas de trabajo no presencial, las cuales serán destinadas para (2) horas de atención, (4) horas de trabajo en aula virtual que será complementario al trabajo en realizado en clase, y (6) seis horas de trabajo independiente que podrán ser destinadas para talleres, tareas, informes, proyectos, y repasos.

Prerrequisitos:

Mecánica estructural; Resistencia de materiales.

 Asistente: Monitores:

Por definir

OBJETIVO DEL CURSO El ingeniero civil tiene entre sus áreas de aplicación la ingeniería estructural que tiene por objeto el diseño y construcción de estructuras, en el caso propio del curso, el diseño estructural con base a objetivos de funcionamiento, aspectos de seguridad, funcionalidad, economía, y su aspecto e stético. De tal manera que el estudiante debe estar en la capacidad de enfrentar individualmente problemas que involucren la idealización y cálculo de fuerzas internas, reacciones y desplazamientos de estructuras por elementos unidimensionales lineales, creando en el estudiante el pensamiento lógico-

 

 

matemático que parta de que toda estructura o elementos estructurales deben concebirse y calcularse de forma que resistan, con un grado de seguridad apropiado, todas las cargas y deformaciones susceptibles de intervenir durante su construcción y explotación; que se comporten de manera satisfactoria durante su uso normal; y que presenten una durabilidad conveniente durante su existencia.

SÍNTESIS DEL CURSO Se impartirán los conceptos y técnicas de análisis estructural estr uctural que permiten conocer el comportamiento comportamiento de los elementos estructurales las fuerzas internas presentes en ellos y las deformaciones que se presentaran una vez se haya cargado la estructura. Se incluirán métodos clásicos para el análisis de estructuras determinadas e indeterminadas y métodos matriciales de análisis estructural como herramientas para comprender la respuesta de la estructura. Adicional se presentarán herramientas computacionales que simplifican el proceso de análisis de la estructura haciendo uso de las nuevas tecnologías. Esto permitirá al estudiante desarrollase desarrollase en tales cam campos. pos.

PROPÓSITOS DE FORMACIÓN General:

Al finalizar este curso los estudiantes estarán en capacidad capacidad de idealizar estructuras reales usando modelos estructurales de nodos y elementos sometidos a cargas externas, calcular desplazamientos y fuerzas internas en los elementos de sistemas estructurales comúnmente comúnmente usados en obras civiles.

Especificas:

Identificar y explicar los conceptos básicos necesarios para el análisis estructural. Emplear y desarrollar programas computacionales para la implementación de métodos de análisis estructural. Interpretar resultados del análisis de estructuras e identificar posibles errores. Evaluar las ventajas y desventajas de los diferentes métodos de análisis.

 

 

CONTENIDO Programa Fecha miér coles, 7 de agosto de 2019 sábado, 10 de agosto de 2019 miér coles, 14 de agost o de 2019 sábado, 17 de agosto de 2019 miér coles, 21 de agost o de 2019

Semana Clase 1 1 2 3 2 4 3

sábado, 24 de agosto de 2019 miér coles, 28 de agost o de 2019 sábado, 31 de agosto de 2019 miér coles, 4 de septiembr e de 2019 sábado, 7 de septiembre de 2019 miér coles, 11 de septiembre de 2019

5

Capitulo

1. Tipos de estructuras y cargas

6 7 4 5 6

8

Detalle Dia Festivo Clase Clase Clase

Examen

11

1.8 Fuer zas sismicas 1.8 Fuer zas sismicas; 1.9 Combinanciones de carga Ruta: Obras estructurales de Bogotá 1. Univ Universidad ersidad Agraria Sede Facatativa 2. Humedal Juan amarillo - Bogotá 3. Examen 1 Evaluación docente 2 2.1 I dealización est ruct ural; 2. 2 Ruta de car ga sep - 9 sep Modelación computacional: Sap2000 Modelación Reporte y control de computacional de una estructura sencilla calificaciones 40% 2.3 Conceptos de estatica 11 sep - 16 sep Modelación computacional: Sap2000 Modelación Periodo de correcion de computacional computacion al de viguetas y vigas del proyecto notas 1 3.1 I nt egración direct a 19 sep - 21 sep Modelación computacional: Sap2000 Modelación Semana U-Verde computacional computacion al de un pórtico con distintas cargas 23 sep - 28 sep 3.3 Metodos de energia 3.3 Metodos de energia

Examen Clase

12

miér coles, 18 de septiembre de 2019

13

Laboratorio

14

Clase

15

Laboratorio

7

miér coles, 25 de septiembre de 2019

8

sábado, 28 de septiembr e de 2019 miér coles, 2 de oct ubre de 2019 sábado, 5 de oct ubre de 2019

miér coles, 9 de oct ubre de 2019 sábado, 12 de octubre de 2019 miér coles, 16 de octubre de 2019 sábado, 19 de octubre de 2019 miér coles, 23 de octubre de 2019 sábado, 26 de octubre de 2019 miér coles, 30 de octubre de 2019 sábado, 2 de noviembre de 2019 miér coles, 6 de noviembr e de 2019 sábado, 9 de noviembre de 2019 miér coles, 13 de noviembre de 2019 sábado, 16 de noviembr e de 2019 miér coles, 20 de noviembre de 2019 sábado, 23 de noviembr e de 2019 miércoles, 27 de noviembre de 2019 sábado, 30 de noviembre de 2019 miér coles, 4 de diciembre de 2019

16 17 9

10 11 12 13 14 15 16

3. Métodos tradicionales

18

Clase

Clase Clase Laboratorio

19

Examen

Examen

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

6. Resumen de Analisis de edificios

31

7. Analisis estructural puentes

Clase

32

Examen

Examen

4. Método aproxima aproximados dos

5. Método matricial de rigidez

Clase Clase Clase Clase Clase Clase Clase Clase Clase Clase Clase

Modelación computacional: Sap2000 Modelación computacional de un edificio sencillo

Tarea 2

Informe Técnico Salida academica

Examen 2 4.1 Coeficientes del ACI 4.2 Punt os de inflexión 4.3 Método del portal 4.4 Wilbur (Opcional MacLeod) 5.1 Paso 1: Definición de coordenadas y grados de libertad 5.2 Paso 2: Mat riz de r igidez de los elementos 5.3 Paso 3: Mat riz de r igidez de la estructura 5.4 Paso 4: Vector de fuerzas 5.5 Paso 5: Vector de desplazamient o y de f uerzas internas 5.6 Paso 6: Vector de reacciones 6.1 Resumen del curso 7.1 Introduccion a estructuras tipicas de los puentes y sus elementos Examen 3

Tarea 1

Proyecto 1 - Tarea 3

Tarea 4

Evaluación docente 12 nov - 18 nov Reporte y control de calificaciones 60% 22 nov - 26 nov Periodo de correcion de notas 2 Cierr e academico

 

 

REGLAS DE LA CLASE Durante las clases,

Entregable

1.1 Descripción del problema; 1.2 Tipos de est ruct uras 1.3 Sistemas de piso; 1.4 Sist emas estructurales 1.5 Car ga muerta; 1. 6 Carga viva 1.7 Fuer za de vient o

sábado, 14 de septiembr e de 2019

sábado, 21 de septiembr e de 2019

O bservación

Clase Clase

Laboratorio 2. Idealización y modelación estructural

Tema

Clase

Salida Academica

9 10

Fecha de reposición

está prohibido el uso de cualquier dispositivo electrónico incluyendo portátiles,

ipods, ipads, etc. a menos que el profesor estipule lo contrario para alguna actividad específica. En g eneral, solo se permite el uso de calculadoras que no tengan posibilidades de comunicación. comunicación. Los es tudiantes que insistan en el uso de los dispositivos prohibidos serán sancionados mediante la reducc ión de 0.5 puntos en la nota del examen final y del quiz de ese día. Durante las clases, está prohibido trabajar en proyectos o tareas que estén relacionados o no con el tema de la clase incluyendo leer el periódico, leer un libro de otra clase, estudiar memofichas, etc. Los estudiantes que sean sorprendidos en esta práctica serán sancionados sancionados mediante la r 

Proyecto 2 Tarea 5 Tarea 6 Complementaria

educción de 0.5 puntos en la nota del examen final y del quiz de ese día.

SISTEMA DE EVALUACIÓN Examen 1 50% Examen 2 Examen 3 Informe técnico 10% salida academica

5%

10%

15%

5%

5%

miércoles, 4 de septiembre de 2019 miércoles, 9 de octubre de 2019 sábado, 23 de noviembre de 2019

10% 20% 20%

miér co coles, 9 de oct ub ubr e de 2019

10%

Labor at at or or io io 1 Labor at at or or io io 2

miér co coles, 11 11 de sept iembr e de 2019 miér co coles, 18 18 de sept iembr e de 2019

1% 1%

Labor at at or or io io 3

miér co coles, 25 25 de sept iembr e de 2019

1%

Laboratorio 4 Proyecto entrega 1

sábado, 5 de octubre de 2019 sábado, 5 de octubre de 2019

2% 5%

Proye royect cto o entr entreg ega a2

sá sába bado do,, 9 de novi oviem embr bre e de 201 2019

5%

Tarea 1

sábado, 31 de agosto de 2019

2%

Tarea 2

miércoles, 18 de septiembre de 2019

2%

Tarea 3

sábado, 5 de octubre de 2019

2%

Tarea 4

miércoles, 23 de octubre de 2019

2%

Tarea 5 Tarea 6 Complementaria, aula virtual, actividades en la

miércoles, 13 de noviembre de 2019 miércoles, 20 de noviembre de 2019

2% 5%

sá sába bado do,, 2 23 3 de de nov noviiembre de 20 2019

5%

plataforma Quizzes

2%

 Asistencia  Asistenci a

3%

Las clases iniciarán a la hora establecida en punto y terminarán 10 minutos antes de la hora establec ida. Algunas clases tendrán duración de solo una hora. Los quizás evaluaran la preparación preparación de clase y se realizaran sin previo aviso al inicio de la clase. Si 4

 

 

el profesor lo indica, durante la clase, los estudiantes deben ingresar a la página kahoot.it o a la aplic ación Kahoot utilizando su dispositivo móvil; esto se puede hacer individualmente individualmente o en parejas. Elpro fesor envía preguntas y los estudiantes deben responderlas presionando alguna de las cuatro opcion es disponibles en el sistema. El estudiante que desee justificar su ausencia deberá hacerlo ante el pr  ofesor dentro de un término no superior a ocho (8) días hábiles siguientes a la fecha de ésta.

CALIFICACIONES 4,50 - 5,00 4,00 - 4,49 3,50 - 3,99

Excelente Muy bueno Bueno

3,25 - 3,49

Regular  

3,00 - 3,24 2,00 - 2, 2,99

Aceptable Deficiente

1,50 - 1,99

Malo

1,00 - 1,49

Minima

TAREAS Las tareas son una oportunidad para que el estudiante use los conceptos del curso para resolver problemas de análisis de estructuras. Considerando que cometer errores es una parte esencial del proceso de aprendizaje, el curso contara con un sistema de tareas en el cual el estudiante pueda mejorar sus resultados. El curso contara con un total de (6) seis tareas que serán planteadas a lo largo del semestre.

Proyecto final  Con el fin de aplicar los conocimientos adquiridos de manera integral, los estudiantes son retardos para realizar como proyecto final el análisis estructural de un edificio real sencillo. Este trabajo incluye un porcentaje importante de los temas del curso desde evaluación de cargas, idealización y modelación estructural, hasta calculo de desplazamientos y fuerzas internas usando SAP2000 y métodos aproximados. aproximados. Una vez asignado el proyecto, cada grupo deberá reunirse periódicamente con el monitor y/o profesor con el fin de aclarar inquietudes y orientar el trabajo que se está desarrollando. 5

 

 

El proyecto se calificará en dos entregas: la primera entrega corresponde al 40% de la nota final del proyecto y la segunda al 60% restante.

LABORATORIO El curso se acompañará de un laboratorio que permitirá la visualización computacional de los conceptos explicados explicados en clase. En total serán (4) laboratorios a lo largo del semestre.

SALIDA ACADÉMICA

La salida académica tendrá fecha tentativa el sábado 31 agosto de 2019, y se plantea realizar una guía y/o recorrido a diferentes puntos de la ciudad de Bogotá, entre ellos los siguientes: Humedal Juan amarillo

Cra. 91 A N 127-00

Contención calle 170

Calle 170 con Av. Conejera

Edificio Alkosto

Av. 68 N 72-43

Puente

Calle 26 con Cra. 50

Puente

Calle 26 con Cra. 68

Centro comercial Camila

Cra. 27 N 21-75

Edificio Bacata

Cra. 5 con Calle 19

Museo parque central

Cra. 13ª con diagonal 28

Torre Atrio

Calle 26 con Av. Caracas

Edificio Entre Calles

Av. 19 con Cra. 7

La salida académica tendrá el objetivo de relacionar y poner en contacto al estudiante con los diferentes sistemas estructurales, sistemas de entrepisos, y elementos estructurales de vital importancia para la conceptualización conceptualización de los temas propuestos que serán desarrollados desarrollados a lo largo del semestre. El estudiante debe organizar su agenda, contar con la disponibilidad de 7 am a 6 pm del día 6

 

 

sábado, será de carácter obligatorio la asistencia y participación a la salida académica ya que se realizará como entregable un informe por parte de los estudiantes, por consiguiente, quien no se presente no tendrá derecho a sustentación. sustentación.

TEXTOS RECOMENDADOS    McCormac, J.C. Análisis de Estructuras. Cuarta Edición. Alfa Omega: México, 2010.



  Hibbeler, R.C. Análisis Estructural. Prentice Hall: México, 1997.



  Laible, J.P. Análisis Estructural. Mc Graw Hill: México, 1992.



   Asociación Colombiana Colombiana de Ingeniería Ingeniería Sísmica AIS. Reglamento Reglamento Colombiano Colombiano de Construcció Construcció



n Sismo‐resistente NSR‐ 10. AIS: Colombia, 2010.

7