Nombre: CÁLCULO DE ESTRUCTURAS
Código: 522102010
Carácter: Obligatoria
ECTS: 4.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: MARTÍNEZ FRUTOS, JESÚS
Área de conocimiento: Mecánica de Medios Continuos y T. de Estructuras
Departamento: Estructuras, Construcción y Expresión Gráfica
Teléfono: 868071084
Correo electrónico: jesus.martinez@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
lunes - 12:00 / 14:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 1, Despacho Despacho 1013
miércoles - 12:00 / 14:00
HOSPITAL DE MARINA, planta 1, Despacho Despacho 1013
Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo jesus.martinez@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Ingeniería Industrial en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 2014
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 3
Nº de sexenios: 2 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
[CB2 ]. Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
[CG01 ]. Capacitación científico-técnica para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Obras Públicas y conocimiento de las funciones de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, construcción, mantenimiento, conservación y explotación.
[C04 ]. Capacidad para analizar y comprender cómo las características de las estructuras influyen en su comportamiento. Capacidad para aplicar los conocimientos sobre el funcionamiento resistente de las estructuras para dimensionarlas siguiendo las normativas existentes y utilizando métodos de cálculo analíticos y numéricos.
[CT14 ]. Aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos NIVEL 2
1. Definir los conceptos básicos de la teoría de estructuras.
2. Aplicar correctamente cargas a las estructuras de Ingeniería Civil.
3. Aplicar métodos matriciales para calcular las estructuras de nudos articulados y rígidos.
4. Analizar de forma crítica los resultados del cálculo de estructuras sencillas.
5. Procesar adecuadamente la información disponible y elaborar un plan coherente para resolver la situación planteada.
Acciones en estructuras de la Ingeniería Civil. Modelización y cálculo de estructuras discretas mediante métodos clásicos: estructuras de nudos articulados, estructuras de nudos rígidos. Análisis matricial de estructuras.<br><br><br><br>
Unidad didáctica I: INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA DE ESTRUCTURAS
Tema 1.- ESTRUCTURAS EN INGENIERÍA: Introducción. El proceso de diseño de estructuras. El diseño de estructuras. Estructuras prácticas e ideales.
Tema 2.- CONCEPTOS BÁSICOS DE LA TEORÍA DE ESTRUCTURAS: Introducción. Tipos de problemas. Relaciones fundamentales. Estabilidad de Estructuras. Métodos de análisis. Hipótesis básicas de la Teoría Lineal de Estructuras. Formulación de problemas con el método de los
desplazamientos.
Unidad didáctica II: MÉTODOS CLÁSICOS - ESTRUCTURAS DE NUDOS ARTICULADOS
Tema 3.- ESTRUCTURAS DE NUDOS ARTICULADOS. GENERALIDADES: Introducción. Hipótesis básicas para el análisis. Estructuras articuladas isostáticas. Leyes de formación. Estabilidad. Determinación e indeterminación estática de las estructuras articuladas. Tipologías.
Tema 4.- ESTRUCTURAS ARTICULADAS ISOSTÁTICAS. CÁLCULO DE ESFUERZOS: Generalidades, notaciones y criterios de signos. Cálculo de reacciones. Métodos de los nudos. Diagrama de Maxwell. Método de las secciones. Estructuras compuestas. Método de las estructuras secundarias. Estructuras complejas. Método de Henneberg. Formación matricial del método de los nudos.
Tema 5.- ESTRUCTURAS ARTICULADAS ISOSTÁTICAS. CÁLCULO DE DESPLAZAMIENTOS: Introducción. Método de análisis. Aplicación del TFV en el método de compatibilidad.
Tema 6.- ESTRUCTURAS ARTICULADAS HIPERESTÁTICAS.
Unidad didáctica III: MÉTODOS CLÁSICOS - ESTRUCTURAS DE NUDOS RÍGIDOS
Tema 7.- ESTRUCTURAS DE NUDOS RÍGIDOS. LA PIEZA RECTA: Introducción. Definiciones y criterios de signos. Relaciones fundamentales. Teoremas de Mohr. Momentos de empotramiento perfecto. Factores de transmisión. Rigideces al giro. Aplicaciones del Teorema de las Fuerzas Virtuales. Ecuaciones generales da la pieza recta. El método de Equilibrio.
Unidad didáctica IV: MÉTODOS MODERNOS - ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS
Tema 8.- INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS: Introducción. Concepto de rigidez y flexiibilidad.
Tema 9.- SISTEMA DE COORDENADAS. MATRICES DE RIGIDEZ ELEMENTALES: Introducción. Sistemas de coordenadas. Rigideces elementales. Matrices de rigidez elementales. Transformación de coordenadas.
Tema 10.- EL MÉTODO DE LAS RIGIDECES: Introducción. Formación de la matriz de rigidez de las estructuras. Condiciones de contorno. Cálculo de desplazamientos. Cálculo de esfuerzos. Cálculo de fuerzas en los nudos.
Tema 11.- ESTRUCTURAS ESPACIALES DE NUDOS RÍGIDOS: Introducción. Sistemas de coordenadas. Matrices de rotación. Matriz de rigidez elemental en el sistema local. Matriz de rigidez elemental en el sistema global. Ensamblaje de la matriz de rigidez de la Estructura. Condiciones de contorno. Cálculo de desplazamientos. Cálculo de esfuerzos. Cálculo de esfuerzos en los nudos.
Unidad didáctica II: MÉTODOS CLÁSICOS - ESTRUCTURAS DE NUDOS ARTICULADOS
Práctica 1. Métodos clásicos. Estructuras de nudos articulados
Unidad didáctica III: MÉTODOS CLÁSICOS - ESTRUCTURAS DE NUDOS RÍGIDOS
Práctica 2. Métodos clásicos. Estructuras de nudos rígidos
Unidad didáctica IV: MÉTODOS MODERNOS - ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS
Práctica 3. Métodos modernos. Análisis matricial de estructuras
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 en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás 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 en el apartado actúa sobre una emergencia, 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 TO STRUCTURAL ANALYSIS
Theme 1.- STRUCTURES IN ENGINEERING: Introduction. The process of designing structures. The design of structures. Structures practices and ideals.
Theme 2.- BASICS OF THE THEORY OF STRUCTURES: Introduction. Types of problems. Fundamental Relations. Stability of Structures. Methods of Analysis. Basic assumptions of the linear Theory of Structures. Formulation of problem with the method of displacement.
Unit II: CLASSICAL METHODS. TRUSS STRUCTURES
Theme 3.- ARTICULATED STRUCTURES: Introduction. Basic assumptions for analysis. Isostatic Articulated Structures - Formation laws. Stability. Identification and static indeterminacy of articulated structures. Types.
Theme 4.- ARTICULATED ISOSTATIC STRUCTURES. CALCULATION EFFORTS: Concept, notations and signs. Methods of Knots. Diagram Maxwell. Method of Sections. Composite Structures, Method Secondary Structures. Complex Structures, Method Henneberg.
Theme 5.- ARTICULATED ISOSTATIC STRUCTURES CALCULATION OF DISPLACEMENT: Introduction. Method of analysis. Application of the method TFV Compatibility.
Theme 6.- STATICALLY INDETERMINATE TRUSS STRUCTURES
Unit III: CLASSICAL METHODS. RIGID STRUCTURES
Theme 7.- RIGID STRUCTURES KNOTS: Introduction. Definition and criteria of signs. Fundamental Relations. Mohr Theorems. Moments of perfect embedding. Transmission Factors. Stiffness to rotation. Applications of theorem of Virtual Forces. General equations. Equilibrium Method.
Unit IV: MODERN METHODS. MATRIX ANALYSIS OF STRUCTURES
Theme 8.- INTRODUCTION TO MATRIX ANALYSIS: Introduction. Concept of Stiffness and flexibility.
Theme 9.- COORDINATE SYSTEMS. ELEMENTAL STIFFNESS MATRICES: Introduction. Coordinate systems. Elementary Stiffness. Elemental Stiffness matrix. Coordinate transformation.
Theme 10.- THE METHOD OF RIGIDITIES: Introduction. Formulation of the Stiffness matrix. Boundary Conditions. Calculation. Calculation of forces at the nodes.
Theme 11.- KNOTS RIGID SPATIAL STRUCTURES: Introduction. Coordinate Systems, rotation matrix. Stiffness matrix in the local system. Stiffness matrix in the global system. Assembly of stiffness matrix of the structure. Boundary Conditions. Calculation of displacements. Calculation
of forces.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clase expositiva empleando el método de la lección. Resolución de dudas planteadas por los alumnos. Esta actividad formativa facilita la consecución de la totalidad de los resultados de aprendizaje descritos en el apartado 3.5
36
100
Tutorías
Las tutorías serán individuales o de grupo con objeto de realizar un seguimiento del aprendizaje
5
50
Clase en aula de informática: prácticas.
Los alumnos adquieren habilidades básicas computacionales y manejan programas y herramientas de cáculo profesionales. Al finalizar las sesiones, el alumno deberá entregar los resultados obtenidos. Esta actividad formativa facilita la consecución de los resultados de aprendizaje descritos en el apartado 3.5
5
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Elaboración de los informes de prácticas, en grupo o individualmente. El alumno aplica los conocimientos teóricos adquiridos para contrastar con los resultados prácticos Pruebas tipo examen con cuestiones y problemas realizados tras completar cada bloque de contenidos.
85
0
Actividades de evaluación continua en horario lectivo.
Elaboración de los informes de prácticas, en grupo o individualmente. El alumno aplica los conocimientos teóricos adquiridos para contrastar con los resultados prácticos Estudio de la materia. Resolución de los ejercicios propuestos por el profesor
4
100
Pruebas escritas/orales
(E1.1) Primer examen escrito (40 % de la calificación final). Se evalúan los resultados de aprendizaje descritos en el apartado 3.5 de la siguiente forma:
-[UD1] y [UD2]:
- Definir los conceptos básicos de la teoría de estructuras.
- Aplicar correctamente cargas a las estructuras de Ingeniería Civil.
- Analizar de forma crítica los resultados del cálculo de estructuras sencillas.
Se realizará durante el periodo docente. Para superar esta actividad será necesario obtener una calificación mínima de 5 sobre 10.
En la convocatoria ordinaria se ofrecerá una prueba equivalente, con una ponderación del 40 %, para el estudiantado que no haya alcanzado el mínimo exigido o que desee mejorar su calificación.
En la convocatoria extraordinaria se ofrecerá igualmente una prueba equivalente, con una ponderación del 40 %, para el estudiantado que no haya alcanzado el mínimo exigido o que desee mejorar su calificación.
(E1.2) Segundo examen escrito (40 % de la calificación final). Se evalúan los resultados de aprendizaje descritos en el apartado 3.5 de la siguiente forma:
-[UD3] y [UD4]. Se evaluarán los resultados de aprendizaje
- Aplicar métodos matriciales para calcular las estructuras de nudos articulados y rígidos.
Se realizará durante el periodo de evaluación final de la convocatoria ordinaria. Para superar esta actividad será necesario obtener una calificación mínima de 5 sobre 10.
En la convocatoria extraordinaria se ofrecerá igualmente una prueba equivalente, con una ponderación del 40 %, para el estudiantado que no haya alcanzado el mínimo exigido o que desee mejorar su calificación.
80 %
Evaluación de trabajos, informes, etc.
Tarea consistente en la realización de uno o varios trabajos individuales en aula convencional y en aula de informática. Esta actividad se desarrollará durante el periodo de clases, como actividad de evaluación continua, y complementará a los exámenes en la evaluación de la totalidad de los resultados de aprendizaje descritos en el apartado 3.5. En las convocatorias ordinaria y extraordinaria se ofrecerá una actividad equivalente, con una ponderación del 20 %, para el estudiantado que no haya realizado la actividad, no haya alcanzado el mínimo exigido o desee mejorar su calificación.
20 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, prácticas en aula de informática o prácticas de campo
0 %
Evaluación con técnicas de observación y registro (por ejemplo listas de control, rúbricas, etc.)
0 %
1) La nota final (NF) de la asignatura será NF=0,40·E1.1+0,40·E1.2+0,20·E2.
2) Criterios de superación de la asignatura:
- Obtener una calificación mínima de 5 sobre 10 en cada una de las actividades E1.1, E1.2 y E2.
- Obtener una calificación ponderada (NF) superior o igual a 5,0.
- Cuando la calificación ponderada (NF) sea igual o superior a 5,0, pero no se haya alcanzado la calificación mínima exigida en alguna de las actividades de evaluación, la calificación final será de 4,5.
3) Las calificaciones obtenidas en las actividades de evaluación se conservarán durante todo el curso académico. El estudiantado que haya alcanzado el mínimo exigido en una actividad no tendrá que repetirla en las convocatorias ordinaria o extraordinaria, salvo que desee mejorar su calificación.
4) Cuando el estudiantado se presente nuevamente a una actividad para mejorar su calificación, la realización de la prueba supondrá la renuncia a la nota anterior y se tendrá en cuenta la calificación obtenida en el último intento, aunque sea inferior.
5) En la convocatoria de cada examen se detallarán el formato de la prueba, duración, tipo de ejercicios y contenidos evaluados.
Autor: Martí Montrull, Pascual
Título: Análisis de estructuras métodos clásicos y matriciales
Editorial: Horacio Escarabajal
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 8493296627
Autor: Timoshenko, S.P.
Título: Teoría de las estructuras
Editorial: Urmo
Fecha Publicación: 1985
ISBN: 8431402415
- Asignatura en Aul@virtual y UPCTmedia: El alumno tendrá acceso a través de UPCTmedia a videos explicativos de los contenidos de la asignatura así como problemas resueltos por el profesor. Igualmente, el alumno tendrá acceso a apuntes de la asignatura, cuestiones y problemas resueltos, colección de enunciados de problemas de examen y manual de prácticas de laboratorio disponible en el aula virtual.
- Programa MEFI (Descarga desde la web del Área de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras: https://www.upct.es/~deyc/software/mefi.php)