Datos identificativos
Nombre de la asignatura: Estructuras 2 Módulo: Técnico Tipo: Curso: 3º Submódulo: Estructuras Carácter: Troncal Semestre: 5º Código: 1503 Materia: ECTS: 6 Lengua: Castellano
Profesores Coordinador: Jesús Ortiz Herrera Nombre
Despacho
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Idioma
Jesús Ortiz Herrera José María Sancho Aznal Alfonso del Río Bueno José Ignacio Hernando García Juan Francisco de la Torre Calvo Luis Vega Catalán
P. Nuevo, 3ª Planta P. Nuevo, 3ª Planta P. Nuevo, 3ª Planta P. Nuevo, 3ª Planta P. Nuevo, 3ª Planta P. Nuevo, 3ª Planta
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Contextualización de la asignatura Se imparte en el 5º semestre del grado de Fundamentos de la Arquitectura, y es la segunda asignatura del Submódulo Estructuras. Los aspectos fundamentales de la asignatura señalados dentro del Plan de Estudios son los siguientes:
Ecuaciones de equilibrio, ecuaciones de compatibilidad y ecuaciones constitutivas. Tipos estructurales. Métodos de análisis. Introducción al dimensionado y la seguridad de las estructuras.
De acuerdo con estos descriptores, se establecen los siguientes objetivos generales: conocimiento de los métodos de análisis aplicables a los tipos estructurales más frecuentes en la edificación, con explicitación de las ecuaciones de equilibrio, ecuaciones de compatibilidad y ecuaciones constitutivas. conocimiento de las condiciones de aplicación de los diversos métodos para garantizar la seguridad de las estructuras y su conexión con los conceptos y criterios básicos del dimensionado de las secciones y piezas.
Contenidos específicos (Temario)
1. Introducción al análisis y la seguridad de las estructuras de edificación (1) - Estructuras articuladas o Fundamentos del análisis de estructuras: equilibrio, compatibilidad, ecuaciones constitutivas o Requisitos estructurales: estabilidad, resistencia, rigidez, durabilidad o Seguridad de las estructuras: método de los estados últimos; coeficientes parciales de seguridad o Estructuras articuladas planas y tridimensionales: análisis estático y cinemático o Criterios básicos de dimensionado de piezas a tracción y compresión simple 2. Introducción al análisis y la seguridad de las estructuras de edificación (2) - Vigas o Flexión simple: o Vigas simples o Vigas con articulaciones o Criterios básicos para el dimensionado de piezas flectadas de acero y hormigón 3. Introducción al análisis y la seguridad de las estructuras de edificación (3) – Pórticos y arcos o Flexión compuesta o Vigas zanca o Pórticos o Arcos o Criterios básicos para el dimensionado de piezas flexo-traccionadas y flexo-comprimidas 4. Análisis elástico de estructuras hiperestáticas por el método de las fuerzas: o Estructuras hiperestáticas. Grado hiperestático o Vigas hiperestáticas simples o Vigas continuas o Pórticos, arcos y estructuras articuladas de reducido grado hiperestático. 5. Análisis elástico de estructuras hiperestáticas por el método de los desplazamientos (1) – Vigas continuas o Grados de libertad, desplazamientos incógnita y ecuaciones de equilibrio o Ecuaciones de rigidez de la barra intraslacional o Vigas continuas: estado de empotramiento perfecto, estado de nudos libres, solución del problema o Equilibrio interno de barras y nudos: obtención de esfuerzos cortantes y reacciones en apoyo 6. Análisis elástico de estructuras hiperestáticas por el método de los desplazamientos (2) – Pórticos intraslacionales o Generalización del método desarrollado para vigas continuas a pórticos intraslacionales o Equilibrio interno de barras y nudos: obtención de esfuerzos cortantes, esfuerzos normales y reacciones o Pórticos simples rectos y no ortogonales o Pórticos de varias alturas. 7. Análisis elástico de estructuras hiperestáticas por el método de los desplazamientos (3) – Pórticos traslacionales o Grados de libertad, desplazamientos incógnita y ecuaciones de equilibrio en estructuras traslacionales o Ecuaciones de rigidez de la barra traslacional o Estado de empotramiento perfecto, estado de nudos libres (giros y desplazamientos), solución del problema o Pórticos simples ortogonales y no-ortogonales, o Pórticos rectos de varias alturas.
8. Sistematización del método de los desplazamientos. Aplicación a estructuras de edificación o Sistematización del método de los desplazamientos y uso de medios informáticos o Aplicación a estructuras de edificación o Modelos de subestructuras para pórticos rectos regulares de varias alturas 9. Análisis en teoría de segundo orden de pórticos desplazables o Fundamentos y simplificaciones o Soportes aislados o Pórticos simples traslacionales isostáticos e hiperestáticos o Pórticos de varias alturas. Pórticos de edificación 10. Análisis límite - Cálculo plástico (1) o Fundamentos y limitaciones o Comportamiento post-elástico o Flexión de secciones doblemente simétricas de acero y hormigón o Análisis hasta rotura de vigas simples isostáticas e hiperestáticas o Determinación de la situación de rotura. Teoremas fundamentales del cálculo plástico o Vigas continuas 11. Análisis límite - Cálculo plástico (2) o Pórticos intraslacionales o Pórticos traslacionales simples: modos de rotura o Pórticos de edificación de varias plantas y vanos 12. Análisis de emparrillados: o Emparrillados en edificación o Flexión bidireccional. Torsión o Análisis elástico: método de las fuerzas y método de los desplazamientos o Análisis en el límite 13. Análisis de placas (1): Análisis elástico o Losas macizas y nervadas en edificación o Análisis elástico mediante asimilación a emparrillados. o Modelos de "bandas" para el análisis de placas sobre apoyos aislados 14. Análisis de placas (2): Análisis límite o Análisis en el límite por el método de líneas de rotura o Placas simples con diversas condiciones de apoyo continuo, empotramientos y/o bordes libres o Aplicaciones: losas de edificación sobre apoyos/empotramientos continuos. Placas de base de soportes metálicos 15. El análisis de estructuras en relación con el diseño y optimización de estructuras de edificación o El análisis de estructuras dentro del proceso de diseño, dimensionado y construcción de estructuras de edificación o Introducción al dimensionado óptimo de vigas continuas y pórticos simples
Competencias Las Competencias Generales, del conjunto de competencias generales del egreso de título de Arquitecto, que se desarrollan en el marco de la asignatura de acuerdo con las unidades establecidas y la experiencia en organización y docencia de asignaturas afines del plan que se extingue, son las siguientes:
CG 04. Capacidad de análisis y síntesis. CG 05. Toma de decisiones CG 06. Imaginación CG 08. Capacidad de organización y planificación CG 09. Motivación por la calidad CG 11. Razonamiento crítico CG 12. Trabajo en un equipo de carácter interdisciplinar CG 13. Trabajo en equipo CG 16. Intuición mecánica. CG 17. Resolución de problemas CG 18. Trabajo en colaboración con responsabilidades compartidas CG 19. Capacidad de gestión de la información CG 20. Uso de tecnologías de la información y las comunicaciones y conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio CG 24. Comprensión numérica CG 25. Adaptación a las nuevas situaciones
Las Competencias Especificas, del conjunto de competencias específicas del egreso de título de Arquitecto, que se desarrollan en el marco de la asignatura de acuerdo con las unidades didácticas establecidas y la experiencia en organización y docencia de asignaturas afines del plan que se extingue, agrupadas en aptitudes y conocimientos son las siguientes:
CE 07. Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo de los principios de la mecánica general, la estática, la geometría de masas y los campos vectoriales y tensoriales. CE 11. Conocimiento aplicado del cálculo numérico, la geometría analítica y diferencial y los métodos algebraicos. CE 17. Aptitud para aplicar las normas técnicas y constructivas. CE 24. Conocimiento adecuado de la mecánica de sólidos, de medios continuos y del suelo, así como de las cualidades plásticas, elásticas y de resistencia de los materiales de obra pesada.
Metodología docente: actividades de enseñanza-aprendizaje y volumen de trabajo ECTS
Metodología docente: actividades de enseñanza-aprendizaje y volumen de trabajo ECTS Clases teórico-prácticas: Desarrollan los contenidos de la asignatura combinando la exposición magistral de los fundamentos teóricos de la asignatura con su aplicación sobre diversos ejemplos estructurales. Ejercicios prácticos: A partir de las directrices del profesor, los alumnos realizan individualmente una serie de ejercicios, respondiendo a cuestiones prácticas directamente relacionadas con los contenidos expuestos en clases teórico-prácticas. La resolución de los ejercicios requerirá en general tanto del trabajo autónomo del alumno fuera del horario docente, como del trabajo tutelado por el profesor dentro del horario y aula asignados para ello. Los ejercicios prácticos propuestos serán en general calificados, integrándose dicha calificación dentro del proceso de evaluación continua. Estudio y trabajo autónomo: El estudio y trabajo autónomo es parte esencial para el aprendizaje de la asignatura. Se requiere para el aprendizaje de los fundamentos teóricos, la resolución de problemas y la resolución de los ejercicios prácticos propuestos. Con carácter general, se entiende que el alumno deberá dedicar 7 horas y media semanales al estudio autónomo de la asignatura, incluyendo en ese tiempo el trabajo tutelado por el profesor para la realización de los ejercicios propuestos. Tutorías: Cada profesor fijará para su grupo horarios de tutorías individualizadas y colectivas.
Cronograma / calendario del curso SEMANA 1: Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 1:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 1, 2)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 2:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Prácticas y ejercicios
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 1, 2)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 3:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios y problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 1, 2)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Introducción al análisis y la seguridad de las estructuras de edificación (1) Estructuras articuladas planas y tridimensionales
SEMANA 2:
Introducción al análisis y la seguridad de las estructuras de edificación (2) Vigas
SEMANA 3:
Introducción al análisis y la seguridad de las estructuras de edificación (3) Pórticos y arcos
SEMANA 4: Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 4:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios y problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 3, 6, 7, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Análisis elástico de estructuras hiperestáticas: Método de las fuerzas
.
Vigas hiperestáticas simples Vigas continuas Pórticos, arcos, estructuras articuladas
SEMANA 5: Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 5:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 3, 6, 7, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 6:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 3, 6, 7, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Análisis elástico de estructuras: Método de los desplazamientos (1)
.
Vigas continuas
SEMANA 6:
Análisis elástico de estructuras: Método de los desplazamientos (2)
.
Pórticos no traslacionales
SEMANA 7: Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 7:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 3, 6, 7, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 8:
Clases teórico-prácticas
1,4
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 3, 6, 7, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Trabajo autónomo
3,0
Aula
Resolución de ejercicios/problemas
Continua
Análisis elástico de estructuras: Método de los desplazamientos (3)
.
Pórticos traslacionales
SEMANA 8:
Sistematización del método de los desplazamientos: Aplicación a estructuras de edificación
.
1er. Examen parcial (*)
(*) La fecha y el contenido del examen parcial se concretarán de acuerdo con las necesidades de los diferentes grupos
SEMANA 9: Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 9:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 3, 6, 7, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Análisis en teoría de segundo orden de de pórticos traslacionales
.
SEMANA 10: Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 10:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 4, 5, 6, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 11:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 4, 5, 6, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 12:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 6, 7, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Análisis límite - Cálculo plástico (1)
.
Fundamentos Vigas
SEMANA 11:
Análisis límite - Cálculo plástico (2)
.
Pórticos simples Pórticos de edificación
SEMANA 12:
Análisis de emparrillados Análisis elástico Análisis límite
.
SEMANA 13: Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 13:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 6, 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 14:
Clases teórico-prácticas
4,4 (3,0+1,4)
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 4, 5)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Descripción de la actividad
Modalidad
Horas
Lugar
Metodología
Evaluación
TEMA 15:
Clases teórico-prácticas
1,4
Aula
Exposición de contenidos
Continua
Trabajo práctico
1,4 (1,0+0,4)
Aula
Resolución ejercicios/problemas
Continua
Estudio y trabajo autónomo: - uso plataforma informática - estudio (textos 1 a 8)
5,0
Otros
Estudio teórico. Resolución ejercicios
Continua
Trabajo autónomo
3,0
Aula
Resolución de ejercicios/problemas
Continua
Análisis de placas (1) - Análisis elástico Asimilación a emparrillados Modelos de bandas para el análisis de placas sobre apoyos aislados .
SEMANA 14:
Análisis de placas (2) - Análisis límite Método de las líneas de rotura Placas simples sobre apoyos/empotramientos continuos Aplicaciones en edificación
.
SEMANA 15:
El análisis de estructuras en relación con el diseño y optimización de estructuras de edificación
2o. Examen parcial (*)
.
(*) La fecha y el contenido del examen parcial se concretarán de acuerdo con las necesidades de los diferentes grupos
SEMANA 18: Descripción de la actividad EXAMEN FINAL (Convocatoria ordinaria)
Modalidad .
Trabajo autónomo
Horas .
3,0
(*) La fecha y el contenido del examen parcial se concretarán de acuerdo con las necesidades de los diferentes grupos
.
Lugar
Metodología
Evaluación
Aula
Resolución de ejercicios/problemas .
Ex. final
Sistema de evaluación y calificación El alumno puede aprobar por dos procedimientos: evaluación continua o examen final.
Evaluación continua: Para aprobar por evaluación continua debe obtenerse una nota del curso igual o superior a 5. La nota del curso se obtiene a partir de la media ponderada de los dos exámenes parciales (70% de la nota de curso), y de los ejercicios prácticos calificados (30% de la nota de curso). Además, la nota de ninguno de los exámenes parciales podrá ser inferior a 3 puntos sobre 10. Los alumnos aprobados por curso que deseen obtener una calificación superior a “aprobado”, deberán realizar una prueba complementaria, común para todos los grupos y realizada simultáneamente con el examen final, que se valorará conjuntamente con las restantes calificaciones del curso. Los alumnos que habiendo optado por evaluación continua no obtengan en base a ella la calificación de aprobado, tendrán derecho a presentarse al examen final y su calificación en la asignatura será la obtenida en éste.
Evaluación por examen final: La calificación para los alumnos que se evalúen por examen final será la nota obtenida en éste, siendo necesaria al menos una calificación de 5 sobre 10 para aprobar.
Recursos de enseñanza-aprendizaje
Recursos bibliográficos: 1.- Gere, J.M, Timoshenko, S.P., Mecánica de materiales, G.E.I., 1986 2.- Timoshenko, S.P. y Young J.M., “Teoría de las estructuras”, Urmo, 1975 3.- West, H.H., “Analysis of Structures”, Wiley, 1989 4.- Horne M.R., “Plastic Theory of Structures”, M.I.T. Press - William Cloves & Sons, 1971. 5.- Baker, J., Heyman, J., “Plastic Design of Frames”, Cambridge, 1969 6.- Ortiz, J. y Hernando J.I., “Estructuras de edificación. Análisis lineal y no lineal”, Ariel, 2002 7.- Hernando, J., Huerta, S., Ortiz, J. y Vega, L., “Ejercicios de curso”, ETSAM, 2000 8.- Del Río, A., Apuntes de la asignatura (7 separatas), Distribución web UPM.
Recursos web: Los diferentes grupos habilitarán el acceso a recursos web mediante la plataforma moodle o páginas propias. A través de estos recursos, podrán estar disponibles resúmenes de los contenidos de la asignatura, enunciados y soluciones de los ejercicios propuestos, procedimientos de evaluación continua individualizada y enlaces a otras informaciones de interés.
Equipamiento: Ordenadores de la ETSAM Bibliotecas de la ETSAM