Diseño Estructural

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Diseño Estructural Carrera: Ingeniería Civil Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos 2-2-6

2.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de elaboración o revisión

Observaciones (cambios y justificación)

Participantes

Instituto Tecnológico de Dr. Luis Raul Sanchez Tepic, Marzo 2007. Sandoval Ing. Enrique Covarrubias Dorado 3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Asignaturas

Posteriores Temas

Asignaturas

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Temas

- Diseño de Trabes - Diseño de Columnas Elementos de Acero. - Diseño de losas Análisis Estructural II - Elementos de tensión. Cimentaciones. - Elementos a compresión - Elementos a flexión -Flexocompre sión. - Métodos iterativos de análisis. - Métodos matriciales de análisis - Cimenta ciones superficiales -Cimentaciones profundas. Elementos de Concreto.

b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Esta materia apoyará al alumno para que sea un profesional capacitado para intervenir en el diseño de obras de edificación y estará en condiciones de aplicar criterios para resolver situaciones no previstas. 4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO El alumno integrará y aplicará los conceptos de análisis y diseño de elementos de concreto y acero, a obras de Ingeniería. 5.- TEMARIO Unidad

Temas

1

Conceptos generales de Diseño.

2

Criterios de Diseño y estructuración

3

Análisis y diseño de elementos

Subtemas 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Planteamiento de la necesidad. Justificación. Configuración Estudios preliminares Diseño estructural Construcción Mantenimiento Por medio de modelos Esfuerzo de trabajo o esfuerzos permisibles De resistencia última Basados en el análisis al límite Sistemas estructurales en Ingeniería civil.

3.1 Diseño de elementos sujetos a compresión. 3.2 Diseño de placas de base para elementos en

2

sujetos a compresión.

compresión. 3.3 Aplicación de software en el diseño.

4

Diseño de vigas y losas

4.1 Diseño de vigas aplicando el método de factores de carga y resistencia, revisar por cortante y calcular flechas. 4.2 Diseño de losas en una y dos direcciones. 4.3 Diseño de placas de apoyo. 4.4 Aplicación de software en el diseño

5

Diseño de Elementos sujetos a carga axial y flexión

5.1 Diseño de elementos estructurales sometidos a flexo-compresión usando las ecuaciones o diagramas de interacción. 5.2 Aplicación de software en el diseño.

6

Dimensionamiento y detallado

6.1 De acero ( planos de diseño y planos de taller símbolos normalizados ) 6.2 De concreto (dibujos de colocación, detalles de varillas de refuerzo, detallado de elementos estructurales.

7

Proyecto Estructural en Edificación.

7.1 Memoria de calculo. 7.2 Planos generales y de detalle. 7.3 Exposición del proyecto realizado.

6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS - Sistemas Estructurales - Materiales de Construcción - Procedimientos constructivos - Conocimiento de comportamiento elástico y plástico del material - Manejo de modelos de laboratorio. 7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS - Plantear soluciones para estructuras sencillas - Elaborar prototipos de estructuras y someterlos a diferentes sistemas de fuerzas - Investigación sobre los principales fenómenos regionales que afectan a las estructuras - Elaboración del diseño y cálculo estructural con el sistema estructural más adecuado a la región. - Elaborar programas de computadora de elementos de concreto y acero como ayudas de diseño. - Elaborar ayudas de diseño (tablas, gráficas, etc.) 8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN • • • •

Exámenes escritos, Asistencia a clases, Elaboración de proyectos, reportes de visitas y tareas Exposición de temas, apoyados con software y audiovisuales

3

• •

Revisar informes de la investigación Participación individual y en grupo, revisión de memorias de cálculo.

9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1.- Conceptos generales de diseño Objetivo Educacional El estudiante aplicará las propiedades fundamentales del diseño estructural, los criterios y la aplicación de los reglamentos.

Actividades de Aprendizaje 1.1 Analizar en sesión grupal los aspectos básicos del proyecto estructural. 1.2 Analizar las especificaciones estándar de los códigos vigentes en diseño estructural. 1.3 Coleccionar las ayudas de diseño y tablas de perfiles estructurales estándar. 1.4 Realizar visitas a casas comercializadoras 1.5 Realizar visitas a obras en proceso

Fuentes de Información 1,2,3,4,5, 6

Unidad 2.- Criterios de diseño y estructuración Objetivo Educacional Reafirmar los criterios de diseño por esfuerzos de trabajo y al límite integrados en un sistema

Actividades de Aprendizaje 2.1 Resumir los criterios básicos de diseño. 2.1 Calcular secciones netas y efectivas. 2.3 Diseñar elementos sujetos a tensión. 2.4 Diseñar cables.

Fuentes de Información 1,2,3,4,5, 6

Unidad 3.- Análisis y diseño de elementos sujetos a compresión. Objetivo Educacional

Actividades de Aprendizaje

Diseñará elementos de 3.1 Describir la fórmula de Euler obtenida de acero sujetos a la influencia de los esfuerzos residuales en compresión. una columna. 3.2 Cálculo de la longitud efectiva para columnas con diferentes tipos de apoyos. 3.3 Diseñar elementos sujetos a compresión. 3.4 Diseñar placas de base para elementos en compresión. 3.5 Aplicación de software en el diseño.

Fuentes de Información 1,2,3,4,5,6,13,14 15

Unidad 4.- Diseño de vigas y losas. Objetivo Educacional Diseñará elementos estructurales sometidos a flexión.

Actividades de Aprendizaje 4.1 Investigar y exponer los componentes de una viga y su funcionamiento 4.2 Calcular esfuerzos de flexión y momento en las secciones de perfiles. 4.3 Diseñar vigas aplicando el método de

4

Fuentes de Información 1,2,3,4,5,6,9,15

factores de carga y resistencia, revisar por cortante y calcular flechas. 4.4 Diseñar losas en una y dos direcciones. 4.5 Diseñar placas de apoyo. 4.6 Aplicación de software en el diseño. UNIDAD 5.- Diseño de Elementos sujetos a carga axial y flexión Fuentes de Objetivo Actividades de Aprendizaje Información Educacional Diseñará elementos 5.1 Describir el comportamiento de 1,2,3,4,5,6,13,14,15 estructurales elementos flexo comprimidos. sometidos a flexo5.2 Calcular los efectos de esbeltez y la compresión. amplificación de momentos. 5.3 Diseñar elementos estructurales sometidos a flexo-compresión usando las ecuaciones o diagramas de interacción. 5.4 Aplicación de software en el diseño. UNIDAD 6.- Dimensionamiento y detallado Objetivo Educacional El alumno aplicará sus conocimientos para diseñar los componentes de sistemas estructurales incluyendo el detallado necesario para su correcta construcción

Actividades de Aprendizaje 6.1 Describir las características y propiedades de los remaches. 6.2 Diseñar conexiones remachadas. 6.3 Describir las características y propiedades de los tornillos. 6.4 Diseñar conexiones atornilladas. 6.5 Exponer las características y propiedades de la soldadura. 6.6 Diseñar conexiones soldadas.

Fuentes de Información

5, 13,14

UNIDAD 7.- Proyecto estructural en edificación Objetivo Educacional El alumno realizará un Proyecto Estructural de algún edificio de varios niveles .

Actividades de Aprendizaje 7.1 Realizar un proyecto estructural 7.2 Utilizar software para el análisis y diseño de la estructura. 7.3 Exposición en clase de los resultados del proyecto 7.4 Elaborar planos estructurales y de detalles

5

Fuentes de Información

2,3,4,5,6,13,14,15

10. FUENTES DE INFORMACIÓN BIBLIOGRAFÍA BASICA Y COMPLEMENTARIA. 1.- DISEÑO ESTRUCTURAL MOLI-PIRALLA, R. ED. LIMUSA

2.- GONZÁLEZ CUEVAS, ROBLES, ASPECTOS FUNDAMENTALES DE CONCRETO REFORZADO EDIT. LIMUSA

3.- APUNTES DE DISEÑO ESTRUCTURAL OSCAR DE BUEN Y LOPEZ DE HEREDIA U.N.A.M 4- ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO PARK Y PAULAY ED. LIMUSA. 5.- DISEÑO DE ACERO ESTRUCTURAL BOWLES, J.E. ED. LIMUSA 6.- REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES PARA EL D.F. DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL 7.- NORMAS TECNICAS COMPLEMENTARIAS PARA EL DISEÑO POR SISMO Y VIENTO. 8.- AMERICAN CONCRETE INSTITUTE, REGLAMENTO PARA LAS CONSTRUCCIONES DE CONCRETO ESTRUCTURAL Y COMENTARIOS ACI VIGENTE IMCYC.

9- LOSAS DE CONCRETO REFORZADO PARK Y GAMBLE ED. LIMUSA 10- INTRODUCING STUCTURES FRANCIS, A. J. ED. PERGAMON PRESS., OXCFORD G.B. 1981 11.- SEGURIDAD Y DISEÑO ESTRUCTURAL ROBLENBLUETH, E. ED. LIMUSA

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12.- MANUALES DE DISEÑO DE OBRAS CURLES C.F.E

13.- MCCORMAC JACK

DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO (LRFD) EDIT. ALFA OMEGA 14.- IMCA (INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO) MANUAL DE CONSTRUCCIÓN EN ACERO. TOMOS I Y II 15.- FUNDAMENTOS DE INGENIERIA SISMICA NEW MARK Y ROSENBLUETH ED. C.E.C.S.A.

16. PAQUETERIA COMPUTACIONAL SOBRE DISEÑO 1.- SAFE 2000 (MEX) 2.- STAAD 3- SAP 90 (USA) 4.- C2B2 (USA) 5.- SUPERETAPS (USA) 6.- MAPG (MEX) 7.- PAQUETES DE ANALISIS Y DISEÑO EN CONCRETO (MEX)

PRACTICAS 1.Prueba de los esfuerzos en un elemento a compresión. 2. Prueba de los esfuerzos en un elemento a tensión. 3. Comprobar con un modelo de viga a escala, el comportamiento de la misma sujeto a diferentes tipos de carga.

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