ANALISIS ESTRUCTURAL - 554350
- Descripción :Asignatura de nivel intermedio en donde se desarrollan los metodos de calculo para estructuras estaticamente indeterminadas. En la asignatura se abordan los fundamentos y aplicaciones de los metodos de las fuerzas y de los desplazamientos para estructuras formadas por elementos de barras.
Esta asignatura contribuye a las siguientes competencias del perfil de egreso del Ingeniero Civil:
- Competencia 1: Concebir, planificar, dise?ar, construir, operar, mantener y optimizar obras de infraestructura, bienes y servicios para satisfacer las necesidades de la sociedad, promoviendo un desarrollo armonico y sustentable.
- Competencia 2: Solucionar problemas complejos de Ingenieria Civil, con conocimientos aplicados de matematica, ciencia e ingenieria; considerando criterios tecnicos, economicos, ambientales, sociales y eticos, en el contexto de trabajo colaborativo.
- Competencia 3: Desarrollar investigaciones y estudios detallados de aspectos tecnicos de la Ingenieria Civil, a traves del dise?o y conduccion de experimentos y del analisis e interpretacion de sus resultados.
- Competencia 6: Comprender la responsabilidad social y etica del desempe?o profesional, asi como el impacto de la Ingenieria Civil en un contexto global.
- Resultados aprendizaje esperados :Al completar en forma exitosa esta asignatura, los estudiantes seran capaces de:
R1. Describir el principio del trabajo virtual a partir de las variables estaticas y cinematicas que definen la forma variacional de las ecuaciones de equilibrio de un cuerpo deformable.
R2. Determinar los desplazamientos generalizados en un punto arbitrario de una estructura isostatica a partir del metodo de la carga unitaria.
R3. Calcular estructuras hiperestaticas a partir del planteamiento de las ecuaciones de compatibilidad geometrica del Metodo de las Fuerzas, para determinar las reacciones externas e internas.
R4. Calcular estructuras hiperestaticas a partir del planteamiento de las ecuaciones de equilibrio del Metodo de los desplazamientos, para determinar las reacciones externas e internas.
R5. Construir diagramas de esfuerzos de corte, axial y momento flector para las estructuras calculadas.
R6. Describir la metodologia involucrada en el calculo matricial de estructuras de barras por el metodo de los desplazamientos para el analisis computacional de estructuras.
R7. Calcular estructuras hiperestaticas a partir del desarrollo de codigos y la respectiva aplicacion de programas de calculo matricial de estructuras.
- Contenidos :1. TEOREMA DE ENERGIA. Trabajo y trabajo complementario. Energia de deformacion y energia complementaria en un cuerpo elastico. Trabajo de fuerzas externas e internas. Principio de los trabajos virtuales.
2. FORMULACION GENERAL DEL METODO DE LAS FUERZAS. Teorema de la fuerza unitaria. Aplicaciones del teorema de la fuerza unitaria a estructuras isostaticas. Concepto de flexibilidad, coeficientes de flexibilidad, ecuaciones de compatibilidad de desplazamientos. Consideraciones sobre el calculo de los terminos independientes; caso de variacion de temperatura, de una retraccion, movimientos de apoyo. Determinacion numerica de coeficientes de flexibilidad. Aplicaciones al calculo de vigas continuas, estructuras reticuladas planas y marcos rigidos.
3. FORMULACION GENERAL DEL METODO DE LOS DESPLAZAMIENTOS. Convenio de signos, sistemas de coordenadas, criterios para la eleccion de las incognitas cinematicas. Concepto de rigidez, coeficientes de rigidez, ecuaciones de equilibrio por nodo. Matrices de rigidez de barras. Vectores de cargas exteriores de barras. Metodo de pendiente-deflexion. Aplicaciones a vigas y marcos rigidos de nudos moviles y fijos.
4. INTRODUCCION AL ANALISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Ejes locales y globales. Transformacion de las ecuaciones de equilibrio al sistema global. Ensamblaje de la matriz de rigidez global de la estructura. Condiciones de contorno. Movimientos prescritos. Calculo de reacciones y esfuerzos en barras. Articulaciones internas
5. APLICACIONES COMPUTACIONALES. Estructura general de un programa de analisis matricial de estructuras. Generacion de nodos, elementos y aplicacion de cargas. Aplicaciones a estructuras de vigas y marcos rigidos.
- Metodología :La metodologia general de la asignatura consta de clases expositivas participativas donde el profesor expondra los temas del programa y se ejemplificara de manera inmediata con problemas de caracter real, para entender los conceptos de mejor forma. Se considera el desarrollo de trabajos individuales y/o grupales a lo largo la asignatura sobre los distintos temas tratados.
- Evaluación :En esta asignatura se obtendran al menos 3 calificaciones de acuerdo a la normativa vigente. Las ponderaciones y procedimientos se detallan en el syllabus de asignatura. Estos evaluaran los aprendizajes de la asignatura a traves de procedimientos de evaluacion que cautelen la coherencia entre los resultados de aprendizaje y la metodologia de ense?anza.
- Facultad :INGENIERIA
- Departamento :INGENIERIA CIVIL
- Creditos :3
- Creditos Transferibles:5
- Duración :SEMESTRAL
- Horas Teóricas :2
- Horas Practicas :2
- Horas Laboratorio :0
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