IN ST IT U T O P OL IT É CN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería Civil ASIGNATURA: Análisis Estructural

SEMESTRE:

Séptimo

OBJETIVO GENERAL: El alumno analizará estructuras reticulares a través de métodos matriciales que se presentan en el curso y comprobará los resultados empleando programas de computadora.

CONTENIDO SINTÉTICO: I II III IV

Conceptos básicos de la teoría de las estructuras Métodos energéticos Método de las flexibilidades Método de rigideces

METODOLOGÍA: Búsqueda de información, discusión y análisis de los temas indagados. Formación de equipos por parte de los alumnos y solución a problemas en forma manual y con la utilización de software por parte de los alumnos con guía y asesoría del profesor. Elaboración de tareas.

EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Durante el curso se realizarán tres evaluaciones parciales: La primera evaluación abarca las unidades I y II, la segunda evaluación abarca la unidad III y la tercera evaluación abarca la unidad IV, tomando en cuenta lo siguiente: 60% Examen escrito 30% Tareas y trabajos extra clase 10% Participación La calificación final será el promedio de las tres evaluaciones, la calificación mínima aprobatoria es 6.0 (seis)

BIBLIOGRAFÍA: Magdaleno, Domínguez, Carlos. Análisis Matricial de estructuras reticulares. ESIA-IPN, México, 2000. 315 págs. R.C.Hibbeler. Análisis Estructural Editorial Prentice Hall Hispano Americana, México, 1997. 730 págs. West. Análisis de Estructuras Editorial CECSA, México, 1984. 719 págs.

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ESCUELA: Superior de Ingeniería y Arquitectura

Unidad Zacatenco CARRERA: Ingeniería Civil OPCIÓN: COORDINACIÓN: DEPARTAMENTO:

ASIGNATURA: Análisis Estructural SEMESTRE: Séptimo CLAVE: ESTVII3804 CRÉDITOS: 9 VIGENTE: Agosto-2005 TIPO DE ASIGNATURA: Teórica

MODALIDAD: ESCOLARIZADA.

TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS/SEMANA/TEORÍA: 4.5 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA:

HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 81.0 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA:

HORAS/TOTALES: 81.0

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:

Academia de Estructuras REVISADO POR: Subdirección Académica APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar

Ing. José Luis Minaburo Castillo

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.

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ASIGNATURA: ANÁLISIS ESTRUCTURAL

CLAVE: ESTVII3804

HOJA: 2

DE 7

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Actualmente se trabaja en los modelos estructurales a través del empleo de la computadora, lo que da pauta para que en los planes de estudio de la escuela de ingeniería civil se incluya la asignatura de Análisis de Estructuras para que forme parte del currículo. Es importante para la formación de los estudiantes de Ingeniería Civil, que cuenten con una asignatura que les permita aprender a analizar los sistemas estructurales. Para comprender el comportamiento de los sistemas estructurales ante las acciones es necesario aprender los métodos contenidos en el curso, algunos de ellos se han usado en programas de computadora. Además de lo anterior, el estudio de esta asignatura es fundamental para aquellos estudiantes que continúen estudiando en el posgrado de Estructuras. En su ubicación en el mapa curricular tiene como asignatura antecedentes en línea vertical a las asignaturas de Estructuras de Mampostería y Resistencia de Materiales; y como asignatura consecuente a Estructuras de Concreto.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno analizará estructuras reticulares a través de métodos matriciales que se presentan en el curso y comprobará los resultados empleando programas de computadora.

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ASIGNATURA: ANÁLISIS ESTRUCTURAL No. UNIDAD

CLAVE: ESTVII3804

HOJA: 3

DE 7

NOMBRE: Conceptos básicos de la teoría de las estructuras

I

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los conceptos de equilibrio, compatibilidad, relación fuerza – desplazamiento, comportamiento elástico – lineal y principio de superposición en dos enfoques generales de solución para el análisis de estructuras, por equilibrio y por compatibilidad.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

1.1

Equilibrio

0.5

1.2

Relación fuerza - desplazamiento

0.5

1.3

Compatibilidad

0.5

1.4

Principio de superposición

0.5

1.5

Enfoque de solución por equilibrio

1.5

1.5

Enfoque de solución por compatibilidad

1.5

1.7

Topología

4.0

Subtotal 9.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda documental por parte de los alumnos. Formación de pequeños grupos para la solución de ejercicios. Discusión y análisis de la información recabada. Solución de problemas a mano y por computadora.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Como parte de la 1ª Evaluación: Examen Tareas y trabajos extra clase Participación

60% 30% 10%

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 4.5

4.5

1B, 2B

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ASIGNATURA: ANÁLISIS ESTRUCTURAL No. UNIDAD

CLAVE: ESTVII3804

HOJA: 4

DE 7

NOMBRE: Métodos energéticos

II

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará el principio del trabajo virtual basado en la ley de la conservación de la energía para la determinación de desplazamientos y fuerzas en diferentes tipos de estructuras y para distintos tipos de cargas.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

2.1

Trabajo externo y energía de deformación

1.5

2.2

Principio estacionario de la energía potencial

3.0

2.3

Principio del trabajo virtual

1.5

2.4

Energía de deformación en función de elementos 3.0 mecánicos

2.5

Método del trabajo mínimo

3.0

2.6

Método de la carga virtual unitaria

6.0

2.7

Ejemplos de cálculos de desplazamientos armaduras, vigas, marcos planos y en el espacio

Subtotal 24.0

Formación de pequeños grupos para la solución de ejercicios. Discusión y análisis de la información recabada. Solución de problemas a mano y por computadora.

Como parte de la 1ª Evaluación: Examen Tareas y trabajos extra clase Participación

60% 30% 10%

EC 9.0

de 6.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

9.0

1B, 2B, 3C, 4C, 5C, 6C, 7C, 8C

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ASIGNATURA: ANÁLISIS ESTRUCTURAL No. UNIDAD

CLAVE: ESTVII3804

HOJA: 5

DE 7

NOMBRE: Método de las flexibilidades

III

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno analizará estructuras reticulares hiperestáticas, empleando el método de flexibilidades, además interpretará los elementos mecánicos obtenidos empleando la computadora.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

3.1

Planteamiento matricial del método

1.5

3.2

Determinación del grado de hiperestaticidad

1.5

3.3

Análisis de armaduras

3.0

3.4

Análisis de vigas y marcos en el plano

7.0

3.5

Análisis de marcos en el espacio

3.0

3.6

Estructuras sujetas a cambios volumétricos

2.0

Subtotal 18.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Formación de pequeños grupos para la solución de ejercicios. Discusión y análisis de la información recabada. Solución de problemas a mano y por computadora.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Como parte de la 2ª Evaluación: Examen Tareas y trabajos extra clase Participación

60% 30% 10%

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 7.5

7.5

1B, 2B, 3C, 4C, 5C, 6C, 7C, 8C

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ASIGNATURA: ANÁLISIS ESTRUCTURAL No. UNIDAD

CLAVE: ESTVII3804

HOJA: 6

DE 7

NOMBRE: Método de rigideces

IV

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno analizará estructuras reticulares hiperestáticas, empleando el método de rigideces, interpretará los elementos geométricos y mecánicos obtenidos empleando la computadora.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T 1.5

4.1

Planteamiento matricial del método

4.2

Matriz de rigideces de una barra en el sistema local 3.0 en 3D

4.3

Matrices de rotación

1.5

4.4

Ensamble de la matriz de rigideces

1.5

4.5

Análisis de vigas, marcos, armaduras planas

15.0

4.6

Análisis de armaduras en el espacio y perillas

7.5

Subtotal 30.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Formación de pequeños grupos para la solución de ejercicios. Discusión y análisis de la información recabada. Solución de problemas a mano y por computadora.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Como parte de la 3ª Evaluación: Examen Tareas y trabajos extra clase Participación

60% 30% 10%

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 19.5

19.5

1B, 2B, 3C, 4C, 5C, 6C, 7C, 8C

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ASIGNATURA: ANÁLISIS ESTRUCTURAL

CLAVE: ESTVII3804

HOJA: 7

DE 7

PERÍODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1er. parcial

I y II

2do. parcial

III

3er. parcial

IV

Cada una de las tres evaluaciones parciales, se integran de la siguiente forma: Examen Tareas y trabajos extra clase Participación

60% 30% 10%

La acreditación se hará promediando las tres evaluaciones parciales. La calificación mínima aprobatoria es 6.0 (seis)

CLAVE

B

C

BIBLIOGRAFÍA

1

X

Magdaleno Domínguez, Carlos, Análisis Matricial de Estructuras Reticulares. ESIAIPN México, 2000. 315 págs.

2

X

Hibbeler R.C., Análisis Estructural, Editorial Prentice Hall Hispano Americana, México, 1997. 730 págs.

3

X

West. Análisis Estructural, Editorial CECSA, México, 1984. 719 págs.

4

X

Gere, J.M. and W. Weaver, Analysis Of Framed Structural, Van Nostrand Company, New York, 1965, en español Editorial CECSA, México, 1967. 535 págs.

5

X

Laible, Jefrey P., Análisis Estructural, Editorial Mc. Graw Hill, México 1988. 909 págs.

6

X

Luthe, Rodolfo, Análisis Estructural, Representaciones y Servicios de Ingeniería, México, 1971. 677 págs.

7

X

Neville, A, y Ghali, A. Análisis Estructural, Editorial Diana, México, 1983. 800 págs.

8

X

Ural, Oktay, Matrix Operations and use of Computers in Structural Engineering, International Texbook Company, Scranton, 1971. 271 págs.

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PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Zacatenco CARRERA:

ÁREA:

Ingeniería Civil

BÁSICAS

ACADEMIA:

SEMESTRE

C. INGENIERÍA

D. INGENIERÍA

Estructuras

Séptimo

C. SOC. y HUM.

ASIGNATURA: Análisis Estructural

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO:

Licenciatura Ingeniería Civil.

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno analizará estructuras reticulares a través de métodos matriciales que se presentan en el curso y comprobará los resultados empleando programas de computadora.

3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS

EXPERIENCIA HABILIDADES PROFESIONAL Licenciatura en Ingeniería 5 años de experiencia Técnicas didácticas. diseñador de Organizador de grupos de Civil, preferentemente con como trabajo. maestría en estructuras o estructuras de concreto. Facilidad de comunicación especialidad en diseño de estructuras de concreto

ELABORÓ

REVISÓ

Ing. Carlos J. Carmona González (T.M.) Ing. Hazael Huerta Romero (T.V.)

M. en C. Demetrio Galíndez López

PRESIDENTE DE ACADEMIA

SUBDIRECTOR ACADÉMICO

ACTITUDES Responsabilidad ante el trabajo. Puntualidad. Compromiso social. Tolerancia. Honestidad.

AUTORIZÓ

Ing. José Luis Minaburo Castillo DIRECTOR DEL PLANTEL FECHA:

Agosto 2005