Nombre: ANÁLISIS AVANZADO DE ESTRUCTURAS
Código: 213101005
Carácter: Obligatoria
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: SÁNCHEZ OLIVARES, GREGORIO
Área de conocimiento: Ingeniería de la Construcción
Departamento: Ingeniería Minera y Civil
Teléfono: 968325927
Correo electrónico: gregorio.sanchez@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
martes - 16:00 / 19:00
EDIFICIO ANEXO A MINAS, planta 1, Despacho A.1.13
jueves - 11:00 / 14:00
EDIFICIO ANEXO A MINAS, planta 1, Despacho A.1.13
Titulaciones:
Doctor en INGENIERO INDUSTRIAL en la Universidad de Murcia (ESPAÑA) - 2000
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 5
Nº de sexenios: 1 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[CB9 ]. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
[G01 ]. Capacitación científico-técnica y metodológica para el reciclaje continuo de conocimientos y el ejercicio de las funciones profesionales de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, planificación, dirección, gestión, construcción, mantenimiento, conservación y explotación en los campos de la ingeniería civil.
[G06 ]. Conocimiento para aplicar las capacidades técnicas y gestoras en actividades de I+D+i dentro del ámbito de la ingeniería civil.
[G18 ]. Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, ingeniería del terreno, ingeniería marítima, obras y aprovechamientos hidráulicos y obras lineales.
[TE02 ]. Conocimiento y capacidad para el análisis estructural mediante la aplicación de los métodos y programas de diseño y cálculo avanzado de estructuras, a partir del conocimiento y comprensión de las solicitaciones y su aplicación a las tipologías estructurales de la ingeniería civil. Capacidad para realizar evaluaciones de integridad estructural.
[T03 ]. Trabajar en equipo
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de:
1. Formular y aplicar modelos matemáticos adecuados basados en la idealización y discretización de estructuras reales.
2. Reconocer las diferencias entre el análisis lineal y el no lineal en el cálculo de estructuras.
3. Realizar aportaciones orales y escritas, en el ámbito del análisis de estructuras, con fluidez y corrección lingüística, amenidad expositiva y persuasión comunicativa.
4. Reconocer las diferencias entre el análisis estático y el dinámico de estructuras.
5. Aplicar las técnicas y métodos analíticos y numéricos adecuados en la resolución de problemas reales.
6. Realizar análisis de sensibilidad para mejorar y validar los resultados del cálculo.
7. Realizar evaluaciones de integridad estructural.
8. Diseñar e implementar software de análisis.
9. Formar equipos para resolver problemas del proyecto de una estructura metálica y valorar las aportaciones individuales y la efectividad del trabajo, coordinando la presentación de resultados y creando un liderazgo colectivo.
10. Integrar, dinamizar y liderar equipos de trabajo, que pueden ser interdisciplinares o usar herramientas de comunicación virtual, para alcanzar los objetivos marcados.
Estabilidad de estructuras. Análisis no lineal de estructuras. Análisis dinámico y sísmico de estructuras. Evaluación estructural.<br><br>
UNIDAD DIDÁCTICA I. INTRODUCCIÓN.
TEMA I.1. TIPOS DE PROBLEMAS.
TEMA I.2. MÉTODOS DE RESOLUCIÓN.
TEMA I.3. LA PIEZA RECTA.
TEMA I.4. EL MÉTODO DEL EQUILIBRIO.
UNIDAD DIDÁCTICA II. NO LINEALIDADES GEOMÉTRICAS.
TEMA II.1. LA VIGA-COLUMNA.
TEMA II.2. ANÁLISIS NO LINEAL CON GRANDES CARGAS AXIALES Y PEQUEÑOS DESPLAZAMIENTOS. ESTABILIDAD LINEAL.
TEMA II.3. ANÁLISIS NO LINEAL CON GRANDES CARGAS AXIALES Y GRANDES DESPLAZAMIENTOS. ESTABILIDAD NO LINEAL.
TEMA II.4. ANÁLISIS NO LINEAL GEOMÉTRICO CON UNIONES SEMIRRÍGIDAS LINEALES.
UNIDAD DIDÁCTICA III. NO LINEALIDADES DEL MATERIAL.
TEMA III.1. CONCEPTOS BÁSICOS.
TEMA III.2. ANÁLISIS RÍGIDO-PLÁSTICO DE PRIMER ORDEN.
TEMA III.3. ANÁLISIS ELASTO-PLÁSTICO DE PRIMER ORDEN.
TEMA III.4. ANÁLISIS ELASTO-PLÁSTICO DE SEGUNDO ORDEN.
TEMA III.5. ANÁLISIS ELASTO-PLÁSTICO CON UNIONES SEMIRRÍGIDAS.
UNIDAD DIDÁCTICA IV. ANÁLISIS DINÁMICO Y SÍSMICO.
TEMA IV.1. CONCEPTOS BÁSICOS. CARGAS DINÁMICAS Y SÍSMICAS.
TEMA IV.2. SISTEMAS CON UN GRADO DE LIBERTAD.
TEMA IV.3. SISTEMAS CON VARIOS GRADOS DE LIBERTAD.
TEMA IV.4. ANÁLISIS MODAL ESPECTRAL.
Práctica 1. OBTENCIÓN DE LOS MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTO PERFECTO Y DE LAS CARACTERÍSTICAS ELÁSTICAS DE UNA PIEZA DE INERCIA VARIABLE.
Utilizando el programa MATLAB se crea una aplicación informática para la obtención de los momentos de empotramiento perfecto y las características elásticas de una pieza de inercia variable haciendo uso de la capacidad de integración numérica que ofrece el sofware. Se plantea, y propone, realizar un análisis de sensibilidad, de forma que se investigue sobre las diferentes respuestas que se obtienen al analizar diferentes modelos estructurales.
Práctica 2. DETERMINACIÓN DE LA CARGA CRÍTICA DE PANDEO GLOBAL DE UNA ESTRUCTURA.
Utilizando el programa MATLAB se crea una aplicación informática para el análisis no lineal geométrico de pórticos sometidos a grandes cargas axiles y a pequeños desplazamientos. Como caso particular, se obtiene la carga crítica de pandeo global elástico con varias hipótesis de carga y condiciones de apoyo. Se profundiza, con el uso de métodos avanzados, en el problema de estabilidad lineal de estructuras teniendo en cuenta su aplicabilidad y sus límites. Se compara con las técnicas convencionales de cálculo recogidas en la normativa y de uso en la actividad profesional.
Práctica 3. ANÁLISIS NO LINEAL DE UNA ESTRUCTURA METÁLICA POR EL MÉTODO PASO A PASO.
Utilizando el programa MATLAB se crea una aplicación informática para obtener el mecanismo y la carga crítica de colapso de una estructura metálica con perfiles sección clase 1. Se profundiza en las no-linealidades del material asociadas a estructuras de acero. Se obtiene la respuesta completa y se reflexiona sobre los aspectos más complejos del proceso.
Práctica 4. ANÁLISIS MODAL ESPECTRAL DE UNA ESTRUCTURA.
Utilizando el programa MATLAB se crea una aplicación para el análisis modal espectral de una estructura conforme a la normativa. Se comenta el alcance y límites de la metodología y se compara con otros métodos más avanzados que se usan en casos concretos.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
UNIT I. INTRODUCTION.
LESSON I.1. TYPES OF PROBLEMS.
LESSON I.2. RESOLUTION PROCEDURES.
LESSON I.3. THE PRISMATIC MEMBER SUBJECTED TO A BENDING MOMENT.
LESSON I.4. DISPLACEMENT METHOD OF ANALYSIS.
UNIT II. GEOMETRIC NON-LINEARITIES.
LESSON II.1. BEAM-COLUMNS.
LESSON II.2. HIGH AXIAL LOADS ANALYSIS. LINEAR STABILITY.
LESSON II.3. HIGH AXIAL LOADS AND LARGE DISPLACEMENTS ANALYSIS. NON-LINEAR STABILITY.
LESSON II.4. LINEAR SEMI-RIGID CONNECTIONS ANALYSIS.
UNIT III. MATERIAL NON-LINEARITIES.
LESSON III.1. FUNDAMENTALS.
LESSON III.2. FIRST ORDER RIGID-PLASTIC ANALYSIS.
LESSON III.3. FIRST ORDER ELASTO-PLASTIC ANALYSIS.
LESSON III.4. SECOND ORDER ELASTO-PLASTIC ANALYSIS.
LESSON III.5. NON-LINEAR SEMI-RIGID CONNECTIONS ANALYSIS.
UNIT IV. DYNAMIC AND EARTHQUAKE ANALYSIS.
LESSON IV.1. FUNDAMENTALS. DYNAMICS AND EARTHQUAKE LOADS.
LESSON IV.2. SINGLE-DEGREE-OF-FREEDOM SYSTEMS.
LESSON IV.3. MULTI-DEGREE-OF-FREEDOM SYSTEMS.
LESSON IV.4. MODAL ANALYSIS.
Clases de teoría, problemas y/o resolución de casos prácticos en aula.
Exposición del profesor, con la ayuda de dispositivos electrónicos, pizarra y recursos de Internet, de los contenidos teóricos de mayor importancia, avance y complejidad, y de los aspectos más relevantes. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes.
Se plantearán problemas definidos para aclarar y afianzar los contenidos teóricos expuestos. Se resolverán con la guía del profesor.
43
100
Prácticas informáticas.
En el aula informática de desarrollará y utilizará software para la aplicación de los conocimientos trabajados en las clases teóricas y en la de problemas. Se pretende con ello afianzar los conceptos y aplicaciones más complejos, y avanzados, en la resolución de casos prácticos reales que tengan en cuenta la normativa o códigos de buenas prácticas.
8
100
Visitas Técnicas, Seminarios, Conferencias, Jornadas, etc.
Se realizarán varios seminarios de resolución de problemas avanzados para relacionar la materia con la actividad profesional. En ellos se deberá de buscar información técnica y aplicar metodologías de investigación. Se usarán herramientas informáticas como
medios de cálculo. Se realizarán en grupo y con la supervisión del profesor.
4
100
Actividades de evaluación continua.
Se realizarán dos pruebas parciales escritas de tipo individual para evaluación continua de objetivos y resultados esperados del
aprendizaje.
Ampliación del trabajo realizado en el aula informática por los grupos de cuatro alumnos. Se proponen actividades que requieren búsqueda de información, uso de códigos de diseño o normativa. Como resultado los grupos de prácticas elaboran memorias siguiendo criterios de calidad establecidos.
5
100
Actividades de evaluación final.
Se realizará una prueba escrita global de tipo individual para evaluar los objetivos y los resultados esperados del aprendizaje. Esta prueba está directamente relacionada con las actividades de evaluación continua, de forma que la prueba consta de dos partes, cada una correspondiente a un examen parcial.
5
100
Estudio y trabajo del estudiante (individual y/o en equipo) incluyendo, en su caso, manejo de información en otros idiomas.
Asimilación de contenidos teóricos y prácticos mediante los recursos facilitados por el profesor.
113
0
Tutorías.
Seguimiento individualizado o grupal del aprendizaje. Revisión de casos planteados en clase y de exámenes anteriores.
2
50
Examen/es (teoría y/o práctica).
Se realizarán dos parciales que constan de dos partes:
1) PARTE TEÓRICA:
Se evalúan los conceptos y contenidos trabajados en clases de teoría mediante cuestiones cortas tipo test con cuatro respuestas
posibles. Tres respuestas erróneas restan, sin solución de continuidad, una respuesta bien contestada. Al menos se debe obtener, en esta parte, una calificación de 3 puntos sobre 10 para aprobar. Peso relativo de esta parte en la nota de la prueba escrita oficial: 50%.
2) PARTE PRÁCTICA:
Se evalúan los conceptos y contenidos trabajados en clases de problemas mediante un problema similar a los realizados en clase.
Evalúan habilidades. Al menos se debe obtener, en esta parte, una calificación de 3 puntos sobre 10 para aprobar. Peso relativo de esta parte en la nota de la prueba escrita oficial: 50%.
El primer parcial evalúa todos los resultados del aprendizaje, con especial énfasis en los resultados 1, 2 y 5.
El segundo parcial evalúa todos los resultados del aprendizaje, con especial énfasis en los resultados 1, 4 y 5.
En todos los parciales se valora: i) la precisión en las respuestas de las cuestiones tipo test (parte teórica), y ii) el rigor en la aplicación de los contenidos teórico/prácticos y la metodología aplicada (análisis de los datos y selección de los procedimientos aplicados) para llegar a la solución correcta (parte práctica).
60 %
Entregas y/o exposiciones individuales.
0 %
Entregas y/o exposiciones en equipo.
Los alumnos trabajarán en equipo casos de especial interés, a propuesta del profesor. Estos trabajos complementan los trabajos realizados en prácticas de informática. Como resultado del trabajo, los alumnos entregarán una memoria que se ajustará a criterios de calidad previamente explicados por el profesor.
Los trabajos en equipo evalúan todos los resultados del aprendizaje con especial énfasis en los resultados 3. 5. 6, 8, 9 y 10.
Se valorará el rigor, la claridad, el análisis de los resultados obtenidos y la síntesis de la información.
40 %
Examen/es (teoría y/o práctica).
Se realizará un examen que consta de dos partes, cada parte corresponde a un examen parcial realizado en evaluación continua.
Cada parte consta de dos partes:
1) PARTE TEÓRICA:
Se evalúan los conceptos y contenidos trabajados en clases de teoría mediante cuestiones cortas tipo test con cuatro respuestas
posibles. Tres respuestas erróneas restan, sin solución de continuidad, una respuesta bien contestada. Al menos se debe obtener, en esta parte, una calificación de 3 puntos sobre 10 para aprobar. Peso relativo de esta parte en la nota de la prueba escrita final: 25%.
2) PARTE PRÁCTICA:
Se evalúan los conceptos y contenidos trabajados en clases de problemas mediante un problema similar a los realizados en clase.
Evalúan habilidades. Al menos se debe obtener, en esta parte, una calificación de 3 puntos sobre 10 para aprobar. Peso relativo de esta parte en la nota de la prueba escrita final: 25%.
La parte 1 correspondiente al primer parcial evalúa todos los resultados del aprendizaje, con especial énfasis en los resultados 1, 2 y 5.
La parte 2 correspondiente al segundo parcial evalúa todos los resultados del aprendizaje, con especial énfasis en los resultados 1, 4 y 5.
En todos las partes del examen se valora: i) la precisión en las respuestas de las cuestiones tipo test (parte teórica), y ii) el rigor en la aplicación de los contenidos teórico/prácticos y la metodología aplicada (análisis de los datos y selección de los procedimientos aplicados) para llegar a la solución correcta (parte práctica).
60 %
Entregas y/o exposiciones en equipo.
Los alumnos podrán corregir y/o complementar los trabajos realizados de ampliación de tareas en prácticas informáticas. Los alumnos entregarán una memoria que se ajustará a criterios de calidad previamente explicados por el profesor.
Los trabajos evalúan todos los resultados del aprendizaje con especial énfasis en los resultados 3. 5. 6, 8, 9 y 10.
Se valorará el rigor, la claridad, el análisis de los resultados obtenidos y la síntesis de la información.
40 %
APROBAR UN PARCIAL (evaluación continua) EXIME DE REALIZAR LA PARTE CORRESPONDIENTE EN LA PRUEBA ESCRITA OFICIAL (evaluación final). NO OBSTANTE, HABIENDO APROBADO UN PARCIAL, EL ALUMNO QUE LO ESTIME CONVENIENTE PUEDE PRESENTARSE A LA PARTE CORRESPONDIENTE EN LA PRUEBA ESCRITA OFICIAL PARA SUBIR NOTA. LAS NOTAS OBTENIDAS EN LOS PARCIALES SE GUARDAN HASTA LA ÚLTIMA CONVOCATORIA OFICIAL DEL CURSO.
Autor: Chen, W.F.
Título: Plastic design and second-order analysis of steel frames
Editorial: Springer-Verlag
Fecha Publicación: 1995
ISBN: 0387943145
Autor: Arenas de Pablo, Juan J.
Título: Cálculo de soportes de hormigón armado en teoría de segundo orden abacos de dimensionamiento directo
Editorial: Editores Técnicos Asociados,
Fecha Publicación: 1980
ISBN: 8471462087
Autor: Ghali, A.
Título: Structural analysis
Editorial: Spon
Fecha Publicación: 2009
ISBN: 0415774330
Autor: Hernández Montes, Enrique
Título: Hormigón armado y pretensado concreto reforzado y preesforzado
Editorial: [Universidad de Granada], Grupo de Investigación TEP-190 Ingeniería e Infraestructuras
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 9788415452669
Autor: Chopra, Anil K.
Título: Dynamics of structures theory and applications to earthquake engineering
Editorial: Prentice Hall Internal
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 013156174
Autor: Chen, Wai-Fah, Toma, S.
Título: Advanced analysis of steel frames theory, software, and applications
Editorial: CRC Press
Fecha Publicación: 1994
ISBN: 0849382815
Autor:
Título: Norma de construcción sismorresistente- Parte general y edificación (NCSE-02)
Editorial: Ministerio de Fomento
Fecha Publicación: 2003
ISBN: 8449806658
Autor:
Título: Eurocódigo 3 proyecto de estructuras de acero
Editorial: AENOR
Fecha Publicación: 1996
ISBN:
Autor: Anderson, T. L.
Título: Fracture mechanics fundamentals and applications
Editorial: CRC
Fecha Publicación: 1995
ISBN: 0849342600
Autor: Faella, C.
Título: Structural steel semirigid connections theory, design and software
Editorial: CRC Press
Fecha Publicación: 2000
ISBN: 0849374332
Autor: Chen, W.F.
Título: Stability design of semi-rigid frames
Editorial: John Wiley & Sons
Fecha Publicación: 1996
ISBN: 0471076708
http://eurocodes.jrc.ec.europa.eu Eurocódigos
http://structurae.net Base de datos de ingeniería estructural
www.structuralwiki.org Portal de información general de ingeniería estructural
www.codigotecnico.org Código Técnico de la Edificación
www.aenor.es Asociación Española de Normalización y Certificación
www.upct.es/~ingcivil Departamento de Ingeniería Civil ¿ UPCT
https://aulavirtual.upct.es/ Aula virtual UPCT