SILABO POR COMPETENCIAS ANALISIS ESTRUCTURAL I 2020 2do SEM

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA AREQUIPA- PERÚ FACULTAD: ARQUITECTURA E INGENIERIAS CIVIL Y DEL AMBIENTE PROGRAMA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL PLAN DE ESTUDIOS 1.

SÍLABO DE ASIGNATURA IDENTIFICACIÓN ACADÉMICA El desarrollo de las actividades académicas se distribuye en tres fases de seis semanas cada una.

1.1.- Nombre de la Asignatura: ANALISIS ESTRUCTURAL I Código de la Asignatura: 4506039 Semestre Académico en que se desarrolla: VI SEMESTRE 1.2.- Peso Académico de la Asignatura. HORAS SEMANALES AÑO SEMESTRE CRÉDITOS ACADÉMICO

2020

VI

4.0

Horas Teóricas

2.0

HORAS SEMESTRALES

Horas Prácticas Práctica Docente

Jefe de Prácticas

2.0

2.0

Práctica Clínica

Horas Teóricas

Horas Prácticas

38

76

Cada semestre académico comprende dieciocho semanas. (Resolución Nº 3535CU-07)

1.3.- Código, nombre y créditos de Asignaturas Equivalentes: 1.4.- Código y nombre de Asignaturas Pre-requisito: 2. SUMILLA

La asignatura de ANALISIS ESTRUCTURAL I pertenece al área de formación profesional básica del futuro Ingeniero Civil. Se desarrolla en el Sexto Semestre, siendo de carácter teórico-práctico. Su propósito es proporcionar al estudiante conocimientos acerca del comportamiento y análisis de los elementos estructurales más conocidos en la ingeniería civil como armaduras, vigas y pórticos, a través del cálculo de fuerzas externas, fuerzas internas y deformaciones que se presentan en éstas estructuras; se revisan también los conceptos que describen al material.

3.

COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA QUE APOYAN AL PERFIL DE EGRESO

1. Define el análisis de las estructuras, así como las principales consideraciones para el diseño en la solución de problemas de diferentes sistemas estructurales sometidos a los principales tipos de esfuerzos manteniendo una actitud de superación personal. 2. Identifica los diagramas de fuerzas, momentos así como deformaciones en elementos típicos en la ingeniería civil sujetos a esfuerzos de compresión, tracción, cortante, flexión y

Flexocompresión. 3. Resuelve problemas, haciendo uso de las ecuaciones y métodos del análisis estructural con un alto grado de responsabilidad. 4. Identifica los considerandos básicos que definen el comportamiento por flexión, corte, tracción y compresión de las estructuras, revisa y analiza conceptos aplicados al análisis sísmico de este tipo de estructuras.

4.

CONTENIDOS BÁSICOS POR UNIDADES DE APRENDIZAJE:

1.1. Introducción al Análisis Estructural. 1.1.1. Objeto de la Ingeniería Estructural. 1.1.2. Comportamiento Elástico y Lineal. 1.1.3. El Principio de Superposición. 1.1.4. Determinación Estática. 1.1.5. Estabilidad. 1.2. Estructuras Estáticamente Determinadas 1.2.1. Vigas. 1.2.2. Pórticos Planos. 1.2.3. Arcos Triarticulados. 1.2.4. Armaduras. 1.2.5. Pórticos Espaciales Rígidos. 1.2.6. Cables. 1.2.4. Líneas de Influencia. 1.3. Deformaciones. 1.3.1. Respuesta Lineal y No Lineal de las Estructuras. 1.3.2. Deformaciones de Elementos a esfuerzos resultantes individuales. 1.3.3. Deformaciones por Flexión. 1.3.3.1. Método de la Doble Integración. 1.3.3.2. Método de la Viga Conjugada. 1.3.3.3. Método de la Estructura Conjugada. 1.3.4. Deformación debido a la Combinación de Flexión y Corte.

1.3.5. Deformación debido a la Combinación de Flexión y Axial. 1.3.6. Deformación debido a la Torsión. 1.3.5. Deformaciones dependientes del tiempo. 2.1. Métodos Energéticos 2.1.1. Energía de Deformación vs Energía Complementaria. 2.1.2. Trabajo Real y Trabajo Virtual. 2.1.3. Principio de Energía Potencial Mínima. 2.1.4. Energía Complementaria Mínima. 2.1.5. Método de la Carga Unitaria. 2.1.6. Teoremas recíprocos de Maxwell y Betti. 2.2. Estructuras Estáticamente Indeterminadas 2.2.1. Estructuras Estáticamente Determinadas. 2.2.2. Análisis de Superposición. 2.2.3. Selección de Restricciones Redundantes. 2.2.4. Método de las Deformaciones Consistentes. 2.2.5. Análisis de Estructuras Simétricas. 3.1. Método de la Pendiente Deflexión 3.1.1. Introducción. 3.1.2. Convención de Signos para los Momentos. 3.1.3. Ecuaciones de Pendiente-Deflexión. 3.1.4. Aplicaciones de las ecuaciones del método de la Pendiente Deflexión. 3.1.4.1. Pórticos sin Traslación de Nudos. 3.1.4.2. Pórticos con Traslación de Nudos. 3.1.4.3. Pórticos con barras inclinadas. 3.1.4.1. Análisis de Estructuras Simétricas. 3.1.5. Principio de Muller Breslau. 3.1.6. Líneas de Influencia en Vigas Indeterminadas. 3.2. Método de Hardy Cross 3.2.1. Introducción.

3.2.2. Ventajas del método de Cross. 3.2.3. Caso de Estructuras sin Desplazamiento. 3.2.4. Caso de Estructuras sin Desplazamiento con extremos articulados. 3.2.5. Caso de Estructuras con Traslación de Nudos. 5.

EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS ADQUIRIDAS

EVIDENCIAS OBTENIDAS:

- Examen escrito - Prácticas Calificadas - Reportes de diseño - Diseño de los Componentes Estructurales en Concreto Presforzado de una Edificación o Puente. CIRTERIOS DE EVALUACIÓN:

- Examen escrito - Prácticas Calificadas - Reportes de diseño - Diseño de los Componentes Estructurales en Concreto Presforzado de una Edificación o Puente. 6.

REFERENCIAS

- KENNET M. LEET – CHIA MING UANG (2010). “Fundamentos del Análisis Estructural”. Segunda Edición. Editorial Mc Graw Hill. -URIBE ESCAMILLA JAIRO (2000). “Análisis de Estructuras”. Segunda Edición. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería. -MC CORMAC – NELSON (2002). “Análisis de Estructuras Métodos Clásico y Matricial”. Segunda Edición. Editorial Alfa Omega.

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARÍA

PROGRAMA FORMATIVO DE ASIGNATURA I. IDENTIFICACIÓN ACADÉMICA 1. Facultad: DE ARQUITECTURA E INGENIERÍAS CIVIL Y DEL AMBIENTE

2.

Departamento Académico: ARQUITECTURA E INGENIERÍAS CIVIL Y DEL AMBIENTE

Nombre de la Asignatura: ANALISIS ESTRUCTURAL I

Código: 4506039 1.

Programa Profesional donde se desarrolla la asignatura

INGENIERÍA CIVIL Docente (s) y /o Jefe ( s ) de Práctica ( s )

5.

Código

Apellidos y Nombres

2766

Rosas Espinoza Jorge

3045

Bustamante Mora Boris André

Función

Categoría

Docente

Auxiliar

Jefe de Practicas

Contratado

Ubicación y Peso Académico de la Asignatura

6.

Año Créditos AcadémicoSemestre

Horas Semanales H. Teóricas

2020

7.

VI

4.0

02

Horas Semestrales

H. Prácticas Práctica Docente

Jefe de Prácticas

02

02

Ambiente donde se realiza el aprendizaje Teoría: GRUPO A: A-107 GRUPO B:CH-202 Práctica: GRUPO 1: E-105 GRUPO 2:E-105

H. Teóricas

H. Prácticas

38

76

II.- LINEAMIENTO ACADÉMICO PROFESIONAL 1.

Sumilla:

La asignatura de ANALISIS ESTRUCTURAL I pertenece al área de formación profesional básica del futuro Ingeniero Civil. Se desarrolla en el Sexto Semestre, siendo de carácter teórico-práctico. Su propósito es proporcionar al estudiante conocimientos acerca del comportamiento y análisis de los elementos estructurales más conocidos en la ingeniería civil como armaduras, vigas y pórticos, a través del cálculo de fuerzas externas, fuerzas internas y deformaciones que se presentan en éstas estructuras; se revisan también los conceptos que describen al material.

2.

Competencias de la asignatura que apoyan al Perfil de Egreso de la Carrera

1. Define el análisis de las estructuras, así como las principales consideraciones para el diseño en la solución de problemas de diferentes sistemas estructurales sometidos a los principales tipos de esfuerzos manteniendo una actitud de superación personal. 2. Identifica los diagramas de fuerzas, momentos así como deformaciones en elementos típicos en la ingeniería civil sujetos a esfuerzos de compresión, tracción, cortante, flexión y Flexocompresión 3. Resuelve problemas, haciendo uso de las ecuaciones y métodos del análisis estructural con un alto grado de responsabilidad. 4. Identifica los considerandos básicos que definen el comportamiento por flexión, corte, tracción y compresión de las estructuras, revisa y analiza conceptos aplicados al análisis sísmico de este tipo de estructuras.

III. PROGRAMACIÓN POR FASE DE APRENDIZAJE FASE

Título de Fase

I COMPETENCIA

UNIDADES DE COMPETENCIA Saber conceptual Define e identifica las ecuaciones básicas de Equilibrio y las ecuaciones de análisis de las estructuras típicas en la Ingeniería Civil. Saber procedimental Obtiene reacciones y deformaciones en elementos estructurales así como elabora los diagramas de fuerzas internas y momentos flexionantes.

INTRODUCCION, ANALISIS DE ESTRUCTURAS ESTATICAMENTE DETERMINADAS Y DEFORMACIONES

36

Cronograma de la Desde Fase

05-10-2020

Hasta

14-11-2020

Presentación del sílabo. Características de la asignatura. Utilidad del curso en la formación profesional. Texto Guía. Sistema de evaluación. Criterios de Aprobación. Descripción de la metodología de trabajo individual y grupal; fija y analiza los criterios básicos en el análisis de las estructuras.

TEMAS DE LA FASE 1.1. Introducción al Análisis Estructural. 1.1.1. Objeto de la Ingeniería Estructural. 1.1.2. Comportamiento Elástico y Lineal. 1.1.3. El Principio de Superposición. 1.1.4. Determinación Estática. 1.1.5. Estabilidad. 1.2. Estructuras Estáticamente Determinadas 1.2.1. Vigas. 1.2.2. Pórticos Planos. 1.2.3. Arcos Triarticulados. 1.2.4. Armaduras. 1.2.5. Pórticos Espaciales Rígidos. 1.2.6. Cables. 1.2.4. Líneas de Influencia.

APRENDIZAJE-ENSEÑANZA

Denominación de la Actividad:

Evidencias

 

Clase magistral

Criterios de evaluación

Uso de pizarra para definir los  conceptos básicos en el análisis  de Estructuras Determinadas.

Porcentaje

%

Examen escrito Participación oral en clase

33.3 



Resolución de problemas  de Estructuras Estáticamente Determinadas. 



Presentación de problemas resueltos Sustentación de problemas

 Presentación del problema  Grado de dificultad del problema  Soluciones innovadoras

Resolución de problemas en grupo

1.3. Deformaciones. 1.3.1. Respuesta Lineal y No Lineal de las Estructuras. 1.3.2. Deformaciones de Elementos a esfuerzos resultantes individuales. 1.3.3. Deformaciones por Flexión. 1.3.3.1. Método de la Doble Integración. Demuestra responsabilidad en 1.3.3.2. Método de la Viga Conjugada. la presentación de informes y 1.3.3.3. Método de la Estructura mantiene una actitud de Conjugada. 1.3.4. Deformación debido a la superación personal Combinación de Flexión y Corte. 1.3.5. Deformación debido a la Combinación de Flexión y Axial. 1.3.6. Deformación debido a la Torsión. 1.3.5. Deformaciones dependientes del tiempo.

EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

ESTRATEGIAS DE

Saber actitudinal

Actividad de Investigación Formativa, y/o Proyección Social, y/o Extensión Universitaria

Total de Horas de Fase

Dirección y orientación del docente

33.4



Puntualidad en la entrega de los trabajos.



Respeto por las normas dadas en clase.



Cooperación y responsabilidad en los trabajos de grupo

Monografía para sentar las bases para la investigación formativa: elección del tema a investigar

 100% de Asistencia  Entrega oportuna de trabajos  Actitud personal

33.3

100 %

BIBLIOGRAFÍA: KENNET M. LEET – CHIA MING UANG (2010). “Fundamentos del Análisis Estructural”. Segunda Edición. Editorial Mc Graw Hill. III. PROGRAMACIÓN POR FASE DE APRENDIZAJE FASE

II

COMPETENCIA

UNIDADES DE COMPETENCIA

Título de Fase

METODOS ENERGETICOS Y ESTRUCTURAS ESTATICAMENTE INDETERMINADAS

TEMAS DE LA FASE

Actividad de Investigación Formativa, y/o Proyección Social, y/o Extensión Universitaria

Cronograma de la Desde Fase

16-11-2020

Hasta

19-12-2020

2.2.1. Estructuras Estáticamente Determinadas. 2.2.2. Análisis de Superposición. 2.2.3. Selección de Restricciones Redundantes. 2.2.4. Método de las Deformaciones Consistentes. 2.2.5. Análisis de Estructuras Simétricas.

Denominación de la Actividad:

EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE-ENSEÑANZA



2.1. Métodos Energéticos Identifica los métodos energéticos para el análisis y estudia los métodos de análisis 2.1.1. Energía de Deformación vs de estructuras indeterminadas. Energía Complementaria. 2.1.2. Trabajo Real y Trabajo Virtual. 2.1.3. Principio de Energía Potencial Mínima. Saber procedimental 2.1.4. Energía Complementaria Mínima. 2.1.5. Método de la Carga Unitaria. 2.1.6. Teoremas recíprocos de Maxwell y Calcula las fuerzas, Betti. desplazamientos basados en métodos energéticos y analiza estructuras estáticamente 2.2. Estructuras Estáticamente indeterminadas. Indeterminadas

Aplica sus conocimientos de la estática, métodos energéticos al análisis de estructuras indeterminadas con un alto grado de responsabilidad

72

Identifica los métodos de análisis basados en los conceptos de energía de deformación y trabajo aplicados principalmente a armaduras, vigas y pórticos. Analiza estructuras estáticamente indeterminadas haciendo uso de las ecuaciones de análisis basados en métodos de la estática, Mecánica de Materiales y de las ecuaciones de compatibilidad de deformaciones con un alto grado de responsabilidad.

Saber conceptual

Saber actitudinal

Total de Horas de Fase





Clase magistral sobre los métodos energéticos y los métodos de análisis de estructuras estáticamente indeterminadas.

Evidencias  Uso de pizarra para definir los



Resolución de problemas  de estructuras estáticamente  indeterminadas. Resolución de problemas en grupo

Instrucciones del docente, reforzando la puntualidad y la responsabilidad

conceptos básicos de métodos energéticos y métodos de análisis de estructuras indeterminadas. Cuadros explicativos sobre métodos energéticos.

Presentación de problemas resueltos Sustentación de problemas

Criterios de evaluación

Ponderación

%

 Examen escrito  Participación oral en clase

33.3

 Presentación del problema  Grado de dificultad del problema  Soluciones innovadoras

33.4



Puntualidad en la entrega de los trabajos.



Respeto por las normas dadas en clase.



Cooperación y responsabilidad en los trabajos de grupo

Monografía para sentar las bases para la investigación formativa: presentación de la monografía

 100% de Asistencia  Entrega oportuna de trabajos  Actitud personal

33.3

100 %

BIBLIOGRAFÍA:

URIBE ESCAMILLA JAIRO (2000). “Análisis de Estructuras”. Segunda Edición. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería. III. PROGRAMACIÓN POR FASE DE APRENDIZAJE 21-12-2020 Título Cronograma de la Desde METODO DE LA PENDIENTE-DEFLEXION Y Total de Horas 108 de de Fase Fase METODO DE CROSS 06-02-2021 Fase Hasta Identifica los métodos de cálculo de los diagramas de fuerzas cortantes y momentos flectores basados en los criterios que establece los métodos de pendiente deflexión y método de Cross o Distribución de Momentos. Define los considerandos básicos para el análisis Sísmico de Estructuras típicas en la ingeniería civil. Se estudia y enfatiza los criterios y conceptos fundamentales de las filosofías de diseño en los códigos sísmicos de Edificaciones con destreza y creatividad.

FASE

III

COMPETENCIA

UNIDADES DE COMPETENCIA

TEMAS DE LA FASE

APRENDIZAJE-ENSEÑANZA

Saber conceptual

3.1. Método de la Pendiente Deflexión Identifica los métodos de 3.1.1. Introducción. cálculo y análisis de 3.1.2. Convención de Signos para los estructuras considerando la Momentos. Pendiente Deflexión y el 3.1.3. Ecuaciones de Pendientemétodo de Hardy Cross. Deflexión. 3.1.4. Aplicaciones de las ecuaciones del Define los conceptos del método de la Pendiente Deflexión. análisis de pórticos con 3.1.4.1. Pórticos sin Traslación de desplazamientos. Nudos. 3.1.4.2. Pórticos con Traslación de Saber procedimental Nudos. 3.1.4.3. Pórticos con barras inclinadas. Calcula los Fuerzas y 3.1.4.1. Análisis de Estructuras diagramas en estructuras Simétricas. aporticadas. 3.1.5. Principio de Muller Breslau. 3.1.6. Líneas de Influencia en Vigas Determina los criterios del Indeterminadas. análisis sísmico en estructuras aporticadas. 3.2. Método de Hardy Cross Saber actitudinal Aplica sus conocimientos problemas de análisis estructuras aporticadas. Hace uso del los conceptos análisis con destreza creatividad.

en de de y

Actividad de Investigación Formativa, y/o Proyección Social, y/o Extensión Universitaria

3.2.1. Introducción. 3.2.2. Ventajas del método de Cross. 3.2.3. Caso de Estructuras sin Desplazamiento. 3.2.4. Caso de Estructuras sin Desplazamiento con extremos articulados. 3.2.5. Caso de Estructuras con Traslación de Nudos.

Denominación de la Actividad:

EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES

ESTRATEGIAS DE

Evidencias 



 

Clase magistral



Resolución de problemas Resolución de problemas  en grupo 

Criterios de evaluación

Uso de pizarra para definir los conceptos básicos en el análisis  de pendiente deflexión y de  Cross. Uso de pizarra para explicar los criterios del análisis Sísmico de Estructuras.

Presentación de problemas resueltos Sustentación de problemas

Porcentaje

%

Examen escrito Participación oral en clase

33.3

 Presentación del problema  Grado de dificultad del problema  Soluciones innovadoras

33.4

Instrucciones del docente, reforzando la puntualidad y la responsabilidad



Puntualidad en la entrega de los trabajos.



Respeto por las normas dadas en clase.



Cooperación y responsabilidad en los trabajos de grupo

Monografía para sentar las bases para la investigación formativa: exposición de la monografía

 100% de Asistencia  Entrega oportuna de trabajos  Actitud personal

33.3

100 %

BIBLIOGRAFÍA:

MC CORMAC – NELSON (2002). “Análisis de Estructuras Métodos Clásico y Matricial”. Segunda Edición. Editorial Alfa Omega.

PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA Y DE PROYECCIÓN SOCIAL Área

Investigación Formativa

Denominación de la actividad

Monografía

Propósito

Sentar las base de investigación formativa

Indicadores de evaluación

la Tema Desarrollo Conclusiones Referencias bibliográficas

Beneficiarios

Los alumnos

Proyección Social

Extensión Universitaria

FIRMA:

________________________

FIRMA:

______________________________

NOMBRES Y APELLIDOS: Jorge Rosas Espinoza

NOMBRES Y APELLIDOS: Boris André Bustamante Mora

CODIGO: 2766

CODIGO:

__3045___________

Responsables

Grupos de alumnos

Cronograma

Primera fase: Elección del tema Segunda fase: Presentación de la monografía Tercera fase: Exposición