Syllabus IIIC 2014 Analisis Estructural I
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1
SYLLABUS DE ASIGNATURA
I. DATOS GENERALES
Facultad: Ciencia, Tecnologa y Ambiente Departamento: Desarrollo Tecnolgico
Carrera: Ingeniera Civil. Nombre de la Asignatura: Anlisis Estructural I.
Cdigo: 270011 Crdito: 6
Prerrequisito: 270006, Mecnica de Solidos II Cuatrimestre: III
Grupo de Clase: 0755 Ingeniera Civil
Horas Presenciales: 6
Horas de Autoestudio: 9 Das y Horario de Clases: Lunes y Viernes de 9:0010:50 am, Jueves de 11:00 12:50pm
Nombre del Profesor: Jimmy Ernesto Vanegas Salmern Tipo de Contrato: Docente de Tiempo Completo
e-mail: [email protected] Das y Horas de Consulta: Martes 02:50 03:50 pm
Coordinador del rea: Ing. Fecha de Entrega: 11 de septiembre del 2014.
Revisado por: Aprobado por:
-
2
II. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA
General: Los estudiantes al trmino de la asignatura estarn en capacidad de demostrar los siguientes resultados y dominios:
1. Analizar los diferentes tipos de elementos que formaran parte de una estructura (Edificacin) para asimilar y comprender mejor su comportamiento ante la excitacin de cargas gravitacionales y cargas dinmicas.
2. Determinar con claridad el mtodo a seguir en el anlisis de cualquier tipo de estructura a fin de generar diferentes
soluciones, para considerarlos en los criterios de diseo. 3. Identificar el tipo de estructura en base a su composicin geomtrica y a la forma de los tipos de apoyos estructurales,
para garantizar su equilibrio esttico y dinmico.
4. Usar con eficiencia los mtodos para calcular la distribucin de los momentos flexionantes en los elementos estructurales para tomarlos en cuenta en el diseo estructural del mismo.
5. Clasificar correctamente una estructura, segn su configuracin geomtrica externa e interna, y en base a sus puntos de
apoyo, para poder establecer si es una estructura estticamente determinada, estticamente indeterminada o si es una estructura inestable.
6. Aplicar mtodos de clculo de deflexiones en los elementos horizontales de las estructuras (vigas) que se clasifiquen
como estticamente indeterminadas (hiperestticas), para obtener los valores mximos de momentos flexionantes necesarios para el diseo del mismo.
Especfico: Al concluir la unidad de aprendizaje los estudiantes sern capaces de demostrar los siguientes dominios y resultados:
Diferenciar los tipos de apoyos y las restricciones que genera cada tipo, para determinar el grado de estabilidad de la estructura.
Determinar con sentido crtico, el comportamiento de las estructuras de manera esttica y cinemtica, para establecer diferencias en el comportamiento de cada uno de sus elementos.
Analizar detalladamente los elementos que conforman una estructura para idealizarla y modelarla correctamente.
-
3
Aplicar con claridad los criterios que determinan la estabilidad de una estructura, para poder clasificarla segn su grado de hiperestaticidad esttica o dinmica.
Calcular correctamente los valores de las fuerzas internas que se generan en un prtico (marco estructural), para obtener los valores mximos actuantes de estas fuerzas.
Utilizar mtodos alternos de clculo de fuerzas internas, para dibujar el diagrama de fuerzas en este tipo de estructuras.
Analizar las estructuras que contienen elementos que trabajan como cables y arcos estructurales, para predecir su comportamiento estructural ante el actuar de diferentes cargas.
Utilizar diferentes mtodos de clculo de fuerzas internas de cables y arcos, para proceder a su dimensionamiento.
Hacer uso de los mtodos aproximados de clculo de fuerzas internas, para calcular los valores mximos de las mismas.
Hacer uso de los mtodos de anlisis aproximados para determinar las fuerzas axiales y cortantes que generan las cargas laterales que afectan a la estructura.
Calcular los momentos internos de los elementos estructurales usando los mtodos de anlisis de fuerzas, para conocer los mximos valores de los momentos flexionantes.
Determinar los desplazamientos laterales de las estructuras a travs de la utilizacin de los mtodos anlisis de desplazamientos lateral, para establecer las condiciones de estabilidad.
III. CONTRATO DIDACTICO / REGLAS DE CONVIVENCIA / NORMATIVAS DE COMPORTAMIENTO
1. Asistencia a clases con un mnimo del 80% y haber demostrado asimilacin de la teora y prctica durante y despus de
clases. 2. Entregar en tiempo y forma los trabajos asignados en las clases prcticas. 3. Participar de manera propositiva en clase. 4. Se tomara en cuenta la disposicin y entusiasmo puesto por el estudiante en las consultas dentro y fuera de clases.
-
4
IV. EVALUACION DEL APRENDIZAJE Se realizarn diferentes tareas de evaluacin sugeridas e indicadas en este Syllabus. El acumulado de las evaluaciones sumativas proporcionar la nota final.
Actividades Evaluativas
Tipo de Evaluacin (diagnstica, formativa y
sumativa)
Puntaje (de las actividades de evaluacin sumativa)
Fecha propuesta de realizacin
Sistemtico N 1 (Grados de indeterminacin y estructuras
estticamente determinadas) Sumativa 10 22/09/2014
Sistemtico N 2 (Cargas internas en miembros estructurales) Sumativa 10 06/10/2014
Sistemtico N 3 (Cables y Arcos) Sumativa 15 20/10/2014
Sistemtico N 4 (Anlisis de estructuras estticamente indeterminadas) Sumativa 15 06/11/2014
Sistemtico N 5 (Mtodos de fuerzas) Sumativa 15 20/11/2014
Entrega Proyecto Final de Curso. Sumativa 35 28/11/2014
Total de Calificacin 100
V. CALENDARIZACIN DE LAS ACTIVIDADES
Semana Fecha Unidad (No. y
Nombre)
#
hrs.
Temas, Subtemas o ejes
problematizadores Estrategias de Aprendizaje
Bibliografa y
Recursos
I 08 Sep.
Estabilidad y Grados de
Indeterminacin de las
estructuras
2
1.1 Tipos de estructuras y cargas.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje y que el estudiante comprenda y se apropie de los
conceptos estructurales bsicos.
Aqu se presentar una breve introduccin al Programa de
Estudio.
Uso de Pizarra, Datashow.
-
5
Semana Fecha Unidad (No. y
Nombre) #
hrs. Temas, Subtemas o ejes problematizadores
Estrategias de Aprendizaje Bibliografa y
Recursos
11 sep.
Estabilidad y Grados de
Indeterminacin de las
estructuras
2
1.2 Clasificacin de las estructuras. 1.2.1 Elementos estructurales. 1.2.2 Tirantes. 1.2.3 Vigas. 1.2.4 Columnas. 1.2.5 Armaduras. 1.2.6 Cable y Arcos.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow
12 Sep.
Estabilidad y Grados de
Indeterminacin de las
estructuras
2 1.3 Cargas.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow
II
15 Sep.
Anlisis de Estructuras
Estticamente Determinadas.
2
2.1 Idealizacin de una estructura. 2.2 Ecuaciones de equilibrio.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
18 Sep.
Anlisis de Estructuras
Estticamente Determinadas.
2
2.3 Determinacin y estabilidad
2.3.1 Grado Esttico.
Clases Tericas y Prcticas en donde se desarrollaran
discusiones de grupo para incentivar el.
Uso de Pizarra, Datashow.
19 Sep.
Anlisis de Estructuras
Estticamente Determinadas.
2
2.3 Determinacin y estabilidad
2.3.2 Grado Cinemtico.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
III 22 Sep. EVALUACION
#1 2
PRIMERA EVALUACION
SISTEMATICA
Evaluacin parcial escrita Sumativa
Trabajo Individual
-
6
Semana Fecha Unidad (No. y
Nombre) #
hrs. Temas, Subtemas o ejes problematizadores
Estrategias de Aprendizaje Bibliografa y
Recursos
25 Sep.
Cargas Internas
Desarrolladas en Miembros Estructurales
2
3.1. Cargas Internas en un elemento estructural. 3.2 Diagramas de Fuerza cortante y momento flexionantes.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
26 Sep.
Cargas Internas
Desarrolladas en Miembros Estructurales
2
3.3 Diagrama de fuerza cortante y momento flexionante para un marco. 3.4 Mtodo de superposicin para diagramas de momento flector.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
IV
29 Sep.
Cargas Internas
Desarrolladas en Miembros Estructurales
2
3.3 Diagrama de fuerza cortante y momento flexionante para un marco. 3.4 Mtodo de superposicin para diagramas de momento flector.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
02 Oct.
Cargas Internas
Desarrolladas en Miembros Estructurales
2
3.3 Diagrama de fuerza cortante y momento flexionante para un marco. 3.4 Mtodo de superposicin para diagramas de momento flector.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
03 Oct.
Cargas Internas
Desarrolladas en Miembros Estructurales
2 Ejercicios y Clase Prctica
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra
-
7
Semana Fecha Unidad (No. y
Nombre) #
hrs. Temas, Subtemas o ejes problematizadores
Estrategias de Aprendizaje Bibliografa y
Recursos
V
06 Oct.
EVALUACION # 2
2 SEGUNDA EVALUACION
SISTEMATICA
Evaluacin parcial escrita Sumativa
Trabajo Individual
09 Oct. Cables y Arcos 2
1.1 Cables. 1.1.1 Cables sometidos a cargas concentradas. 1.1.2 Cable sometido a una carga uniformemente distribuida.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
10 Oct. Cables y Arcos 2
1.1 Cables. 1.1.1 Cables sometidos a cargas concentradas. 1.1.2 Cable sometido a una carga uniformemente distribuida.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
VI
13 Oct. Cables y Arcos 2
1.1 Arcos. 1.1.1 Arcos de tres articulaciones.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
16 Oct. Cables y Arcos 2
1.1 Arcos. 1.1.1 Arcos de tres articulaciones.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
17 Oct. Cables y Arcos 2 Clase Practica Clase prctica participativa de los estudiantes en la pizarra
Uso de Pizarra
VII 20 Oct. EVALUACION
# 3 2
TERCERA EVALUACION
SISTEMATICA
Evaluacin parcial escrita Sumativa
Trabajo Individual
-
8
Semana Fecha Unidad (No. y
Nombre) #
hrs. Temas, Subtemas o ejes problematizadores
Estrategias de Aprendizaje Bibliografa y
Recursos
23 Oct.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s.
2
5.1 Uso de mtodos aproximados.
5.2 Cargas verticales sobre marcos de edificios.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
24 Oct.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s.
2
5.3 Marcos del portal y armaduras.
5.4 Cargas laterales en marcos de edificios.
5.4.1 Mtodo del Portal. 5.4.2 Mtodo del Voladizo.
Evaluacin de los pre-saberes, mediante una prueba escrita.
Uso de Pizarra, Datashow.
VIII
27 Oct.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s.
2
5.5 Marcos del portal y armaduras.
5.6 Cargas laterales en marcos de edificios.
5.6.1 Mtodo del Portal. 5.6.2 Mtodo del Voladizo.
Evaluacin sumativa Prueba Escrita
30 Oct.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s.
2
5.7 Marcos del portal y armaduras.
5.8 Cargas laterales en marcos de edificios.
5.8.1 Mtodo del Portal. 5.8.2 Mtodo del Voladizo.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de
grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
-
9
Semana Fecha Unidad (No. y
Nombre) #
hrs. Temas, Subtemas o ejes problematizadores
Estrategias de Aprendizaje Bibliografa y
Recursos
31 Oct.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s.
2 Clase Practica Clase prctica participativa de los estudiantes en la pizarra Uso de Pizarra
IX
03 Nov.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s.
2 Clase Practica Clase prctica participativa de los estudiantes en la pizarra Uso de Pizarra
06 Nov. EVALUACION
# 4 2
CUARTA EVALUACION
SISTEMATICA
Evaluacin parcial escrita Sumativa
Trabajo Individual
07 Nov.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s por el mtodo de las
fuerzas
2
6.1 Estructuras estticamente indeterminadas. 6.2 Mtodo de anlisis de las fuerzas: Procedimiento general. 6.3 Teorema de maxwell sobre los desplazamientos recprocos; ley de Betti.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
X 10 Nov.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s por el mtodo de las
fuerzas
2
6.4 Mtodo de las fuerzas. 6.4.1 Vigas. 6.4.2 Marcos. 6.5.2 Armaduras.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
-
10
Semana Fecha Unidad (No. y
Nombre) #
hrs. Temas, Subtemas o ejes problematizadores
Estrategias de Aprendizaje Bibliografa y
Recursos
13 Nov.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s por el mtodo de las
fuerzas
2
6.5 La ecuacin de los tres momentos. 6.6 Mtodo de anlisis de los desplazamientos ecuacin pendiente desviacin.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
14 Nov.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s por el mtodo de las
fuerzas
2
6.6.1 Anlisis de vigas.
6.6.2 Marcos sin desplazamiento lateral.
6.6.3 Marcos con desplazamiento lateral.
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
XI
17 Nov.
Anlisis Aproximado de
Estructuras Estticamente Indeterminada
s por el mtodo de las
fuerzas
2
6.7 Distribucin de momentos para vigas. 6.8 Distribucin de momentos para marcos sin desplazamientos lateral. 6.9 Distribucin de momentos para marcos con desplazamiento lateral.
Evaluacin sumativa Prueba Escrita
20 Nov. EVALUACION
# 5 2
QUINTA EVALUACION
SISTEMATICA
Evaluacin parcial escrita Sumativa
Trabajo Individual
21 Nov.
Uso y manejo de software de
anlisis estructural
2 Software Sap 2000 Evaluacin de los pre-saberes, mediante una prueba escrita.
Uso de Pizarra, Datashow.
XII 24 Nov.
Uso y manejo de software de
anlisis estructural
2 Software Sap 2000
Clases Tericas donde se desarrollaran discusiones de grupo para incentivar el aprendizaje.
Uso de Pizarra, Datashow.
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11
Semana Fecha Unidad (No. y
Nombre) #
hrs. Temas, Subtemas o ejes problematizadores
Estrategias de Aprendizaje Bibliografa y
Recursos
27 Nov. Proyecto Final 2 Elaboracin de proyecto final Evaluacin de los pre-saberes, mediante la realizacin de un proyecto de curso.
28 Nov. Proyecto Final 2 Elaboracin de proyecto final Evaluacin de los pre-saberes, mediante la realizacin de un proyecto de curso.
VI. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
Texto Bsico:
Hibbeler, R. (2012). Anlisis Estructural (8 ed.). Mxico: Prentice Hall.
Textos complementarios:
Gonzlez, C. (2006) Anlisis Estructural (7 ed.) Mxico. Limusa.