Contenidos AnalisisEstructural I 2006

Universidad Tecnolgica Nacional

Facultad Regional Santa Fe

Carrera de Ingeniera Civil

4to. ao

Ctedra

AANNLLIISSIISS EESSTTRRUUCCTTUURRAALL ""II""

CONTENIDOS Por Ejes Temticos

Ao Lectivo 2006

Universidad Tecnolgica Nacional Facultad Regional Santa Fe Lavaise 610-TE 042-602390- FAX 042-690348-3000 Santa Fe

Ctedra

ANLISIS ESTRUTURAL I

1

C O N T E N I D O S ( Por Ejes Temticos)

U. Temtica N 1: Proyecto y anlisis estructural. 18 hs. ct.

Proyecto y anlisis estructural: generalidades. Modelo de anlisis. Hiptesis bsicas. Esttica de los sistemas rgidos y de los sistemas elsticos. Sisteas hiperestticos por condicin externa o interna. Tipos usuales de estructuras hiperestticas. Anlisis de tensiones en estructuras estticamente indeterminadas. Ventajas de las estructuras hiperestticas. El todo y las partes. Divisin del todo en sus partes. Determinacin del grado de hiperestaticidad de

una estructura. Grado de indeterminacin cinemtica. Grado de indeterminacin cinemtica con hiptesis de rigidez axil. Sistemas reticulados hiperestticos. Utilizacin del lgebra matricial. Cordenadas generalizadas. Coordenadas globales y locales. Prtico espacial. Prtico plano. Reticulado plano. Reticulado

espacial.

U.Temtica N 2: Desplazamientos en Sistemas formados por barras. 17 hs. ct.

Relaciones entre las acciones sobre una estructura y los efectos estticos que las mismas producen. Vector acciones estticas. Vector cambio de forma. Vector fuerzas extremas de barras. Matriz esttica. Matriz de equilibrio de una barra.

Desplazamientos. Grados de libertad de barras y nudos. Vector desplazamiento en coordenadas locales. Compatibilidad de deformaciones. Grados de libertad de una estructura. Sistemas geomtricamente determinados e indeterminados. Matriz geomtrica.

Trabajo de fuerzas exteriores e interiores. Energa. Teoremas energticos. Teorema de los trabajos virtuales (T.T.V.) y sus distintas formas de aplicacin,

teorema de la fuerza unitaria (T.F.U.) y teorema del desplazamiento unitario (T.D.U.) Sistemas elsticos proporcionales. Hiptesis. Flexibilidad. Rigidez. Fuerzas y desplazamientos

inducidos. Aplicaciones del teorema de la fuerza unitaria y del teorema del desplazamiento unitario. Relaciones de reciprocidad: Teoremas complementarios de Betti y de Maxwell.

Principio de los Trabajos Virtuales Determinacin de desplazamientos por aplicacin del P.T.V. en sistemas reticulados y de alma llena

debido a fuerzas generalizadas. Variacin de temperatura uniforme y no uniforme. Movimientos de vnculos externos e internos.

U.Temtica N 3: Resol. de Sist. Hiperestticos c/incgnitas estticas. 15 hs. ct.

Mtodo de compatibilidad o de las fuerzas. Conceptos fundamentales. Hiptesis. Resolucin clsica. Descripcin general. Eleccin del sistema fundamental. Resolucin de sistemas planos de una y varias incgnitas sometidas a fuerzas generalizadas. Estructuras sometidas a cedimiento de vnculos. Estructuras sometidas a variacin de temperatura. Verificaciones. Sistemas espaciales. Resolucin mediante computadora (uso de software especfico).

U.Temtica N 4: Resol. de Sist. Hiperestticos c/incgnitas geomtricas. 20 hs. ct


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Mtodo de los desplazamientos. Conceptos fundamentales. Hiptesis. Individualizacin de las incgnitas.

Planteo clsico. Introduccin. Matriz de rigidez. Causas deformantes: cargas, variacin de temperatura, cedimiento de vnculo. Planteo matricial. Resolucin de sistemas planos de una y varias incgnitas. Verificaciones. Planteo general para sistemas espaciales. Automatizacin del clculo matricial. Resolucin mediante computadora (uso de software especfico).

U.Temtica N 5: Mtodos particulares de resolucin. 25hs. ct.

Simetra y antimetra. Mtodo de Cross. Eleccin del mtodo de resolucin.

U.Temtica N 6: Cargas mviles. Lneas de influencia. 20 hs. ct.

Introduccin. Definicin de lneas de influencia. Reduccin del problema de causas mviles a uno equivalente de causas fijas. Determinacin de lneas de influencia en sistemas hiperestticos. Planteo general. Aplicacin en vigas

contnuas. Diagramas de envolventes.

U.Temtica N 7: Anlisis Matricial de estructuras. 15 hs. ct.

Generalidades. Relaciones Bsicas y Definiciones. Mtodo de Equilibrio.

U.Temtica N 8: Anlisis lmite de estructuras. 15 hs. ct.

Introduccin. Estado lmite. Cargas ltimas. Diferentes tipos de materiales. Material elastoplstico ideal. Articulaciones plsticas. El colapso estructural. Determinacin de la carga ltima. Cargas estticas y cinemticas. Teoremas fundamentales del

clculo plstico. Determinacin de la carga de colapso mediante la aplicacin de los teoremas fundamentales. Mtodo de combinacin de mecanismos. Colapso total, parcial e hipercolapso.

S I S T E M A D E E V A L U A C I N

A los fines de realizar un seguimiento continuo del proceso de aprendizaje que realizan los

alumnos, durante el cursado de la ctedra se realizan tres instancias evaluadoras, en horarios fuera de

los previstos para el dictado de la ctedra, metodologa que sigue los lineamientos de la Resolucin N


Ctedra


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231/03 de Consejo Acadmico de nuestra facultad, que establece el Reglamento para la Evaluacin y

Aprobacin Parcial de Ctedras mediante Exmenes Parciales. En la primera de estas evaluaciones

parciales se evalan los contenidos correspondientes a las unidades temticas 1, 2 y 3. En la segunda

instancia se evalan los contenidos de las unidades 4 y 5. Y finalmente en 3ra. se evalan los

contenidos de las unidades 6, 7 y 8.

Estos parciales constan de dos partes, la primera que incluye un conjunto de preguntas de

conceptos tericos, y cuyo objetivo fundamental es el determinar si el alumno a comprendido e

incorporado estos conceptos, como fundamento para la resolucin de los problemas ingenieriles

desarrollados en la parte prctica de la ctedra. La segunda parte est destinada ha la resolucin de

problemas prcticos, de las mismas caractersticas y grado de dificultad que los desarrollados durante

el dictado de la ctedra. A travs de esto se verifica si el alumno frente a un problema concreto ha

adquirido los conocimientos necesarios como para enfrentar dicho problema, proponer una respuestas

y resolverlo.

La aprobacin de estas evaluaciones parciales permitir al alumno aprobar los contenidos

prcticos de la ctedra. Se ha previsto que la realizacin de estos parciales sea obligatoria para todos

los alumnos, a los fines de impulsarlos al seguimiento y estudio de los contenidos desarrollados,

constituyndose en un requisito para contar con la condicin de alumno regular de la ctedra.

Para aquellos alumnos que por alguna razn excepcional no pudieran participar de este sistema,

disponen del sistema de aprobacin de la ctedra mediante un examen final, tal cual lo previsto en el

Reglamento de Estudios de la Carrera. En estos casos el alumno estar obligado a la presentacin de

un trabajo prctico adicional al finalizar el cursado de la ctedra, el cual abarcar la resolucin de

distintos problemas que engloban el total de los contenidos desarrollados durante el cuatrimestre, como

forma de verificar si el alumno ha seguido el desarrollo de la ctedra y de sus contenidos, y en

consecuencia puede contar con la condicin de regularidad.

Dado que los temas desarrollados en esta ctedra se encadenan perfectamente en cuanto a sus

contenidos y conceptos, es condicin para la aprobacin del total de los contenidos prcticos de

la ctedra el aprobar simultneamente la tres instancias evaluadoras antes mencionadas. Para

aquellos alumnos que particularmente no hubieran aprobado alguna de esta evaluaciones, se ha

previsto al finalizar el cuatrimestre la realizacin de una Instancia Recuperatoria.

La aprobacin de las instancias evaluadoras se obtendr con la realizacin correcta del 70% de

los contenidos evaluados.

Aquellos alumnos que no hubiesen alcanzado en las instancias evaluadoras el 40% de los

contenidos, se encontrarn en las mismas condiciones de los alumnos que optaron por no participar del

Sistema de Aprobacin Parcial de la Ctedra mediante Evaluaciones Parciales.


Ctedra


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La aprobacin de la ctedra por parte de los alumnos que participaron de las evaluaciones

parciales y las aprobaron, consistir en la realizacin de un coloquio/discusin de los contenidos

prcticos y tericos, integrador de las evaluaciones realizadas durante el cursado. A tal fin el alumno

deber responder un cuestionario teorico/prctico, debiendo demostrar que ha integrado y consolidado

los contenidos aprobados por partes, en las evaluaciones parciales realizadas. Esta evaluacin final

integradora se realizar al finalizar el cuatrimestre, conjuntamente con las mesas examinadoras

establecidas por la facultad.

El sistema de evaluacin para los alumnos que no participan del sistema de aprobacin parcial

de la ctedra mediante exmenes parciales, consiste en la realizacin de un examen final, que se

realiza en las fechas de las mesas examinadoras prevista en el calendario acadmico de la facultad.

Dichas evaluaciones, implican el desarrollo de contenidos tericos y prcticos. Como el tiempo de

evaluacin es muy reducido se prev que esta instancia final se realice en forma escrita y oral.

Primeramente el alumno cuenta con un tiempo destinado a desarrollar en forma escrita el examen y

posteriormente, sobre los conceptos planteados en el papel, se realiza una discusin oral, a los fines

de defender los contenidos volcados.

Finalmente, como parte de los requisitos que deben cumplimentar los alumnos para contar con la

regularidad de la ctedra, durante el ao deben realizar un Trabajo Prctico, desarrollado en el

software disponible en la ctedra Avwin -, trabajo que implica el diseo y clculo de una estructura

espacial. Dicho trabajo deber ser presentado al finalizar el cursado de la ctedra, a los fines de contar

con la regularidad.


Ctedra


5

B I B L I O G R A F A

AUTOR - TTULO EDICIN Vol. Edicin

Dispon.

Castillo Martinez, Heberto - ANLISIS Y DISEO DE ESTRUCTURAS RETICULARES - AlfaOmega Colombia

1 1999

Sussekind, Jos C.; CURSO DE ANALISE ESTRUCTURAL, Volume II, Deformacoes em estruturas. Mtodo das forcas - Edit. GLOBO - 11 edicin Brasil

1 1994

Mc. Cormac, Jack ESTRUCTURAS, ANLISIS Y DISEO AlfaOmega - Colombia 2 1994 Bignoli-Fioravanti-Carretero-Guaragna; ANALISIS ESTRUCTURAL, TOMOS 1 Y 2 - Edit. ATEC S.A. Argentina

1 1992

Sussekind, Jos C.; CURSO DE ANALISE ESTRUTURAL, Volume III, Metodo das deformacoes. Processo de Cross - Edit. GLOBO - 7 edicin Brasil

1 1987

Belluzzi,Odone; CIENCIA DE LA CONSTRUCCIN, tomos I, II, y III - Edit. AGUILAR - Segunda reimpresin Espaa

1 1977

Puppo, Alberto H Calculo limite de vigas y estructuras de hormigon armado - INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND, BUENOS AIRES

1 1980

Castillo Martinez, Heberto Analisis y diseo estructural - CENTRO REGIONAL DE AYUDA TECNICA. AGENCIA PARA EL DESARROLLO INTERNACIONAL, MEXICO

1 1973

Hahn, J Vigas continuas, porticos y placas - G. GILI, BARCELONA 2da Edicin 1 1972 Gere, James M. Analisis de estructuras reticulares - CECSA, MEXICO 3 1967 Massonnet, Charles Calculo plastico de las construcciones - MONTANER Y SIMON, BARCELONA

2 1966

Hahn, J Vigas continuas, porticos y placas - G. GILI, BARCELONA 4 1966 Gere, James M. Distribucion de momentos - CECSA, MEXICO 3 1965 Pernot, P Introduccion al calculo de los sistemas hiperestaticos - CECSA, MEXICO 1 1963 Charon, Pierre -El metodo de cross y el calculo practico de las construcciones hiperestaticas - AGUILAR, MADRID Espaa

3 1962

Leontovich, Valerian Porticos y arcos - CECSA, MEXICO 3 1961 Prenzlow, C Calculo de estructuras por el metodo de cross. Vigas continuas, porticos, lineas de influencia - G. GILI, BUENOS AIRES

2 1960

Charles Head Norris - John Benson Wilbur; ANALISIS ELEMENTAL DE ESTRUCTURAS.

1

H. Ramm - W. Wagner; ESTATICA DE LAS ESTRUCTURAS. 1

Programas Computacionales.

Avwin Programa Educativo para Anlisis de Vigas y Prticos por Mtodos Matriciales.


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CRONOGRAMA DE DESARROLLO DE CLASES

N Da Carga Horaria Unidad Temtica N Da Carga

Horaria Unidad Temtica

1er.Cuatrimestre 2do. Cuatrimestre 1 13/03 3 Hs. Repaso V.Conj. 29 7/08 3 Hs. Tema N 5 2 16/03 2 Hs. // 30 10/08 2 Hs. // 3 20/03 3 Hs. Tema N 1 31 14/08 3 Hs. // 4 23/03 2 Hs. // 32 21/08 2 Hs. // 5 27/03 3 Hs. // 33 24/08 3 Hs. // 6 30/03 2 Hs. // 34 28/08 2 Hs. // 7 3/04 3 Hs. // 35 31/08 3 Hs. // 8 6/04 2 Hs. Tema N 2 36 4/09 2 Hs. // 9 10/04 3 Hs. // 37 7/09 3 Hs. // 10 17/04 2 Hs. // 38 11/09 2 Hs. // 11 20/04 3 Hs. // 39 14/09 3 Hs. Tema N 6 12 24/04 2 Hs. // 40 18/09 2 Hs. // 13 27/04 3 Hs. // 41 21/09 3 Hs. // 14 1/05 2 Hs. // 42 25/09 2 Hs. // 15 4/05 3 Hs. Tema N 3 43 28/09 3 Hs. // 16 15/05 2 Hs. // 44 2/10 2 Hs. // 17 18/05 3 Hs. // 45 5/10 3 Hs. // 18 22/05 2 Hs. // 46 9/10 2 Hs. // 19 29/05 3 Hs. // 47 16/10 3 Hs. Tema N 7 20 1/06 2 Hs. // 48 19/10 2 Hs. // 21 5/06 3 Hs. Tema N 4 49 23/10 3 Hs. // 22 8/06 2 Hs. // 50 26/10 2 Hs. // 23 12/06 3 Hs. // 51 30/10 3 Hs. // 24 15/06 2 Hs. // 52 2/11 2 Hs. // 25 19/06 3 Hs. // 53 6/11 3 Hs. Tema N 8 26 22/06 2 Hs. // 54 9/11 2 Hs. // 27 26/06 3 Hs. // 55 13/11 3 Hs. // 28 29/06 2 Hs. // 56 16/11 2 Hs. // Total 1er. Cuatr. 70 hs. 57 20/11 3 Hs. // 58 23/11 2 Hs. // Total 75 hs. Ing. OSCAR E. MAGGI Docente Adjunto a cargo de la Ctedra Anlisis Estructural I

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