Programa de la asignatura 9956001207 - ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS

CÓDIGO
042

TÍTULO
ANÁLISIS DE LAS ESTRUCTURAS

DESCRIPCIÓN DEL CURSO

La asignatura Análisis de Estructuras es la segunda del área que reciben los alumnos de la titulación Grado en Fundamentos de la Arquitectura.El objetivo último es aportar una comprensión de los mecanismos resistentes de cualquier edificio, sencillo o complejo, junto con una visión integrada de los conceptos estructurales en el marco del proyecto de arquitectura.


CARÁCTER

CRÉDITOS ECTS
6

CONTEXTUALIZACIÓN

La asignatura es la continuación directa de MECÁNICA DE LAS ESTRUCTURAS: entendimiento de las estructuras de edificación basada igualmente en aspectos conceptuales, cualitativos e intuitivos y en desarrollos numéricos. 


MODALIDADES EN LAS QUE SE IMPARTE

Presencial


COMPETENCIAS

GENERALES

CG4: Comprender los problemas de la concepción estructural, de construcción y de ingeniería vinculados con los proyectos de edificios, así como las técnicas de resolución de estos.

CG5: Conocer los problemas físicos, las distintas tecnologías y la función de los edificios, de forma que se dote a éstos de condiciones internas de comodidad y protección de los factores climáticos.

CG6: Conocer las industrias, organizaciones, normativas y procedimientos para plasmar los proyectos en edificios y para integrar los planos en la planificación.

ESPECÍFICAS

CE13: Aptitud para aplicar las normas técnicas y constructivas.

CE17: Capacidad para concebir, calcular, diseñar, integrar en edificios y conjuntos urbanos y ejecutar estructuras de edificación

CE24: 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.


TEMARIO

Parte 1. Introducción y Repasos

1.1. Tipos estructurales

Tipos de estructuras: lineales, superficiales planas, espaciales – Comportamiento estructural – Modelos de cálculo.

1.2. Acciones en edificios y seguridad estructural.

Acciones sobre los edificios: Acciones permanentes y variables – Acciones gravitatorias: peso propio, acabados, sobrecarga de uso – Acciones climáticas: viento, nieve, temperatura – Acciones accidentales: Incendio, sismo - Introducción a la seguridad estructural.

1.3. Estructuras isostáticas. Repaso.

Proceso análisis estructuras isostáticas: obtención de reacciones, dibujo de diagramas – Propiedades mecánicas de las secciones. Esfuerzos resistidos  – Elección de secciones por resistencia.

1.4. Modelos de estructuras unidireccionales.

Forjados, pórticos: Reparto de acciones verticales: bandas tributarias, efecto del hiperestatismo de los forjados – Reparto de acciones horizontales: nudos rígidos, nudos articulados – Arriostramiento y Estabilidad.

1.5. Deformaciones en estructuras isostáticas

Deformaciones en vigas. Deformada como integral sucesiva de las cargas, relación deformada-diagrama de momentos – Dibujo aproximado de deformadas: coherencia con las cargas aplicadas, con los apoyos y uniones y con las gráficas de solicitaciones – Cálculo de giros y flechas: fórmulas explícitas – Rigidez de secciones: momento de inercia. Influencia de la forma de la sección – Límites de deformación y esbeltez límite.

 

Parte 2. Análisis elástico de estructuras hiperestáticas

2.1. Estructuras hiperestáticas: Conceptos

Concepto de estructura hiperestática, diferencia con isostáticas – Ecuaciones fundamentales: constitución, equilibrio, compatibilidad. modelos de cálculo: isostáticas/hiperestáticas. Diagramas usuales y orden de magnitud de los esfuerzos máximos – Predimensionado básico: Reglas de esbeltez H/L.

2.2. Análisis elástico de vigas hiperestáticas.

Métodos de análisis elástico: de barras, de elementos, compatibilidad, equilibrio – Base teórica y desarrollo del método de compatibilidad – Aplicación a vigas continuas – Deformaciones en vigas continuas

2.3. Estructuras de pórticos hiperestáticos

Comportamiento estructural de los pórticos planos – Nudos rígidos, nudos articulados: relación con los diagramas de esfuerzos – Relación de inercia entre piezas del pórtico: influencia sobre el comportamiento y relación con los diagramas de esfuerzos – Diagramas usuales y orden de magnitud de los esfuerzos máximos – Predimensionado básico: Reglas de esbeltez H/L.

2.4. Análisis elástico de pórticos hiperestáticos.

Programas de análisis disponibles: planos o tridimensionales, de barras  o de superficies – Cuando emplear cada uno en función del problema a resolver – Valoración crítica de resultados obtenidos: coherencia con el modelo, orden de magnitud, equilibrio local y global.

 

Parte 3. Análisis plástico de estructuras hiperestáticas

3.1. Análisis plástico: conceptos

Elasticidad y Plasticidad: conceptos – Plastificación de secciones: módulo resistente elástico y plástico – Aplicación a secciones de acero y de hormigón armado – Plastificación de estructuras: formación de rótulas plásticas, carga de colapso, momento último

3.2. Análisis plástico de vigas continuas: método estático

Método estático y teorema del límite inferior – Desarrollo de casos tipo – Aplicación del método a vigas continuas – Dibujo del diagrama de momentos plásticos – Diagramas de cortantes a partir del diagrama de momentos – Elección de secciones por resistencia.

3.3. Análisis plástico de vigas continuas: método cinemático

Método cinemático y teorema del límite superior – Desarrollo de casos tipo – Aplicación del método a vigas continuas – Dibujo del diagrama de momentos plásticos – Diagramas de cortantes a partir del diagrama de momentos – Elección de secciones por resistencia.

 

Parte 4. Estructuras bidireccionales y espaciales: Modelos de cálculo, tipos de análisis

4.1. Estructuras bidireccionales planas: conceptos

Estructuras bidireccionales: modelos de cálculo y comportamiento –Diagramas usuales y orden de magnitud de los esfuerzos máximos – Relación esfuerzos-uniones. Punzonamiento. Torsión en los zunchos – Predimensionado básico: Reglas de esbeltez H/L – Aproximación a métodos de cálculo manuales: pórticos virtuales, análisis plástico mediante líneas de rotura.

 4.2. Estructuras bidireccionales planas: análisis mediante programa informático

Empleo de programas de análisis tridimensionales, de barras  o de superficies – Valoración crítica de resultados obtenidos: coherencia con el modelo, orden de magnitud, equilibrio local y global.

4.3. Grandes luces y estructuras de forma

Estructuras de gran luz: límites según material y forma empleada – Diseño estructural óptimo – Desarrollo histórico: la aparición del acero y de hormigón – Predimensionado básico: Reglas de esbeltez H/L

Estructuras de forma, conceptos: formas adecuadas y estructuralmente eficaces según geometría y cargas – Desarrollo histórico: estructuras históricas de fábrica, láminas de hormigón, cúpulas metálicas espaciales, estructuras tensadas –Diseño de formas estructuralmente óptimas – Estimación de valores máximos de axil y momento – Predimensionado básico según axil máximo

4.4. Grandes Alturas

Estructuras en altura: desarrollo histórico – Tipos estructurales para edificios en altura – Límites de altura en función del tipo empleado – Especialización de elementos estructurales: acciones verticales, horizontales

 


ACTIVIDADES FORMATIVAS

1. Pruebas de evaluación 

El primer examen abarcará las partes 1 y 2 del temario. 

El segundo examen abarcará las partes 3 y 4 del temario.

 

2. Trabajo en clase (prácticas y test): 30%

Los test sirven como repaso y aplicación directa de la clase de teoría. Se realizaran en clase, durante una hora, casi siempre los lunes.

Las prácticas sirven como aplicación de los contenidos prácticos. Versaran sobre un grupo de edificios relevantes de la arquitectura de los siglos XX-XXI, elegidos por los profesores de la asignatura. En clase todos los alumnos trabajarán sobre uno sólo de los edificios, desarrollando sobre él los contenidos de la teoría y práctica impartida esa semana. Estas prácticas se realizarán enteramente en clase y se entregarán al final del horario previsto. 

 

2. Prácticas de casa: 15%

Como continuación directa de las prácticas de clase, en casa, los alumnos desarrollarán de manera individual otro de los edificios, cada uno distinto, asignado por los profesores. Sobre este ejemplo individual se repasarán los contenidos de la práctica de clase. Esta práctica se desarrolla por entero fuera del aula, y se entregará en clase la semana siguiente.

 

3. Trabajo de curso: 15%

En la última parte del curso se realizará un trabajo largo, consistente en diseñar la estructura para un edificio proyectado por el alumno, a su elección. Este trabajo se llevara a cabo fundamentalmente fuera del aula, con apoyo por parte de los profesores en los horarios previstos de tutorías. También se han reservado dos días para trabajar en clase.

 


EVALUACIÓN

1. Pruebas de evaluación (se realizarán 2 durante el trimestre): 40%

2. Trabajo en clase (prácticas y test): 30%

 

3. Prácticas de casa: 15%

4. Trabajo de curso: 15%

 


FECHA DE ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN