PROYECTO DOCENTE DE ESTRUCTURAS ARQUITECTÓNICAS II

ESTRUCTURAS ARQUITECTÓNICAS II (2008-2009)

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Prof: Patricia Benítez Hernández Segovia, Octubre 2008

ESTRUCTURAS ARQUITECTÓNICAS II

DATOS GENERALES DE LA MATERIA

Denominación: ESTRUCTURAS ARQUITECTÓNICAS II

Titulación: Arquitecto Técnico

Departamento: Construcciones arquitectónicas

Régimen: Cuatrimestral

Valor en créditos: 6

Horas semana: 4


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DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA MATERIA

El contenido de la asignatura está estructurado en cuatro Unidades.

En la Unidad 1 se revisan los conocimientos adquiridos en cursos anteriores sobre la resistencia de materiales, así como también se aborda el cálculo de solicitaciones en estructuras de nudos rígidos mediante métodos aproximados.

La Unidad 2 constituye el núcleo principal de la asignatura y en ella se enseña a calcular elementos estructurales de hormigón armado.

En la Unidad 3 se tratan de forma general los diferentes tipos de cimentaciones superficiales y los muros de contención. Se aborda el cálculo de zapatas centradas.

En la Unidad 4 se resumen los criterios generales de diseño de una estructura, así como los puntos mínimos que se han de definir en un proyecto de ejecución de la misma

OBJETIVOS GENERALES

Los objetivos generales que han regido la confección del presente programa docente son los mismos que en el caso de la asignatura “Estructuras Arquitectónicas I”, a saber:

1. Presentar una enseñanza de las estructuras en la que las aplicaciones prácticas jueguen un papel destacado.

2. Que desde los primeros temas y aumentando la complejidad de forma gradual, los alumnos sean capaces de abordar problemas estructurales próximos a la realidad profesional.

3. Se persigue fomentar la intuición de los alumnos acerca de los conceptos estructurales al tiempo que se les enseña su soporte teórico.

4. Se pretende inculcar en los alumnos un marco o esquema mental donde puedan almacenar ordenadamente futuros conocimientos y que estimule el autoaprendizaje. Se busca tanto como transmitir conocimientos concretos, el mostrar caminos.


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UNIDAD 1

ESTRUCTURAS

Objetivos específicos: Proveer al alumno de herramientas de cálculo para el análisisde solicitaciones en estructuras.

Tema 1: Proceso de cálculo de una estructura

1.1. Esquema estructural.

1.2 Acciones.

1.3 Hipótesis de cargas.

1.4 Cálculo de esfuerzos.

1.5 Respuesta de materiales.

1.6 Cálculo de secciones.

Tema 2: Modelos estructurales. Estabilidad horizontal

2.1 Esquemas estructurales. Cargas verticales.

2.1.1 Estructuras totalmente isostáticas.

2.1.2 Estructuras de vigas continuas.

2.1.3 Estructuras de pórticos de nudos rígidos.

2.1.4 Estructuras especiales.

2.2 Estabilidad horizontal.

Tema 3: Estructuras de nudos rígidos. Métodos aproximados

3.1. Caso de cargas verticales. Métodos semiempíricos.

3.2. Cálculo de esfuerzos mediante el método simplificado.

3.3. Aplicación: Cálculo de solicitaciones en un pórtico de nudos rígidos.


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UNIDAD 2

HORMIGON ARMADO.

FUNDAMENTOS DEL HORMIGON PRETENSADO

Objetivos específicos: Proveer al alumno de los conocimientos necesarios para que sea capaz de dimensionar y armar elementos estructuras de hormigón armado. Fundamentos del hormigón pretensado y su aplicación al cálculo de forjados.

Tema 4: Hormigón armado y pretensado: Fundamentos.

4.1. Características y comportamiento de:

4.1.1 Hormigón en masa.

4.1.2. Hormigón armado.

4.1.2.1 Hormigón.

4.1.2.2 Armaduras.

4.1.2.3 Adherencia entre hormigón y acero.

4.1.3 Hormigón pretensado.

4.2 Introducción al cálculo de estructuras de hormigón armado.

4.2.1. Valores característicos y valores de cálculo.

4.2.2 Coeficientes de seguridad, acciones.

4.2.3 Datos de los materiales para el proyecto.

4.3 Principios generales y método de los estados límite.

4.3.1 Estado límite último.

4.3.2 Estado límite de servicio.

4.4 Normativa básica aplicable.


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Tema 5: Estado L.U. de Agotamiento. Elementos sometidos a solicitaciones normales. Momento flector.

5.1 Hipótesis básicas. Solicitaciones normales.

5.2 Definición de los estados límites de agotamiento.

5.3 Sección rectangular.

5.4 Dimensionado y comprobación de secciones.

5.4.1 Definición de la sección de hormigón.

5.4.2 Definición del área del acero. Cuantías mínimas.

5.5 Disposiciones relativas a las armaduras

5.5.1 Longitud de las armaduras longitudinales.

5.5.1.1 Longitud básica.

5.5.1.2 Longitud de anclaje.

5.5.1.3 Decalaje de la ley de momentos.

5.5.2 Separaciones máximas y mínimas

5.5.3 Recubrimiento de armaduras.

5.5.3.1Recubrimiento mínimo.

5.5.3.2 Recubrimiento nominal.

5.6 Aplicación: Dimensionado, armado y comprobación de una sección rectangular sometida flexión simple.

Tema 6: Estado L.U. de Agotamiento. Elementos sometidos a solicitaciones tangenciales. Esfuerzo cortante.

6.1 Hipótesis básicas. Tensión tangencial.

6.2 Agotamiento de piezas sin armadura de cortante.

6.3 Agotamiento de piezas con armadura de cortante.

6.3.1 Agotamiento por compresión oblicua del alma.

6.3.2 Agotamiento por tracción en el alma.

6.3.2.1 Contribución del hormigón.


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6.3.2.2 Definición del área de acero.

6.3 Disposiciones relativas a las armaduras.

6.3.1 Cuantías mínimas

6.3.2 Separaciones máximas.

6.4 Aplicación: Dimensionado, armado y comprobación a cortante de un elemento lineal de hormigón armado.

Tema 7: Estado L.U. de agotamiento. Solicitaciones normales. Compresión simple y compuesta

7.1. Compresión simple o compuesta.

7.2. Pilares de hormigón armado. Tipos de armaduras y sus funciones:

7.2.1 Armaduras longitudinales.

7.2.2 Armaduras transversales.


7.3.1 Cuantías mínimas.


7.4 Dimensionado y comprobación de un soporte.

7.4.1 Armaduras longitudinales.

7.4.1.1 Excentricidad mínima accidental.

7.4.1.2 Excentricidad de cálculo de 1º orden. Momento equivalente.

7.4.1.3 Diagramas de interacción adimensionales.

7.4.2 Armaduras transversales.

7.5 Aplicación: Dimensionado y comprobación de una sección rectangular sometida compresión compuesta.

Tema 8: Estado L.U. de inestabilidad: pandeo.

8.1 Concepto: Fenómeno del pandeo. Momentos de primer y segundo orden.

8.2 Cálculo de la longitud de pandeo. Esbeltez mecánica.


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8.3 Métodos de comprobación a pandeo y campo de aplicación. Método aproximado.

8.3.1 Excentricidad ficticia equivalente de 2º orden. Momento equivalente.

8.4 Aplicación: Dimensionado y comprobación a pandeo de un pilar de hormigón armado.

Tema 9: Estado L. de Servicio por fisuración y deformaciones.

9.1 Concepto: fenómeno de la fisuración y problemática

9.2. Limitación del tamaño de fisuras. Método simplificado.

9.3. Concepto: flecha instantáneas y diferidas.

9.4. Limitación de la flecha. Cálculo de flechas

9.5. Aplicación: Cálculo de la flecha de una viga de hormigón armado.


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UNIDAD 3

CIMENTACIONES Y MUROS

Objetivos específicos: Proveer al alumno de los conocimientos básicos sobre las estructuras de cimentación y las bases para su cálculo.

Tema 10: Cimentaciones. Tipos de cimentaciones

10.1 Generalidades. Estudio del terreno de cimentación.

10.2 Cimentaciones. Clasificación y criterio de empleo.

10.2.1 Cimentaciones superficiales.

10.2.1.1 Zapatas. Tipos de zapatas.

10.2.1.2 Losas de cimentación.

10.2.2 Cimentaciones profundas.

10.2.2.1. Pilotes.

10.2.3 Muros de contención: vuelco, deslizamiento, presión de la zapata sobre el terreno

10.2.4 Pantallas.

10.3 Juntas estructurales.

Tema 11: Cimentaciones superficiales

11.1 Dimensionado y comprobación

11.1.1 Definición de la sección de hormigón.

11.1.1.1 Presión de la zapata sobre el terreno.

11.1.1.2 Canto para no disponer armadura a cortante. Canto mínimo.

11.1.2 Definición del área del acero.

11.1.2.1 Zapatas rígidas.

11.1.2.2 Zapatas flexibles.


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11.2.1 Cuantías mínimas.


11.3 Aplicación: Cálculo de una zapata aislada centrada.


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UNIDAD 4

DISEÑO DE ESTRUCTURAS

Objetivos específicos: Proveer al alumno de los criterios básicos sobre la elección los distintos tipos estructurales.

Tema 12: Diseño de estructuras.

12.1 Criterios y proceso de diseño de una estructura.

12.2 Contenido mínimo de un proyecto de estructuras.

12.2.1 Memoria.

12.2.2 Planos.

12.2.3 Mediciones.

12.2.4 Pliego de condiciones.

12.3 Contenido mínimo de un estudio geotécnico


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METODOLOGÍA DOCENTE

Al final de cada tema se plantean ejercicios con el fin de poner en práctica los conocimientos teóricos relacionados con el tema tratado.

En las clases se dedicará una hora (u hora y media según el tema) a la exposición teórica. El resto del tiempo (hora y media o dos horas) se empleará en ejercicios prácticos por parte del profesor así como por parte del alumno.

EVALUACIÓN

Al finalizar la Unidad 1, se realizará una práctica en la que se deberá obtener la calificación de ACEPTABLE para poder aprobar por curso. Así mismo los alumnos realizarán en el transcurso del cuatrimestre un trabajo de investigación en grupo, sobre distintos tipos y/o elementos estructurales, que supondrá hasta un máximo del 10% de la nota final.

El cuatrimestre consta de dos exámenes: un control y de un examen final. El control contará un 20% de la asignatura y el examen final el 70% restante. Con una puntuación mínima de 5.0 puntos en el semestre el alumno obtendrá el aprobado por curso. Tanto en las convocatorias de Junio como en la extraordinaria de Septiembre se incluirá la totalidad de la asignatura.

Para poder presentarse al examen final será absolutamente imprescindible haber asistido al 70% de las clases. En caso contrario el alumno se tendrá que presentar automáticamente a la convocatoria extraordinaria de Septiembre. Es responsabilidad del alumno su asistencia a clase y no se aceptará ningún justificante.

En ningún caso se guardarán las calificaciones de una a otra convocatoria. Los exámenes se realizarán dentro de las fechas establecidas por el Centro.

Los exámenes podrán constar de una parte teórica y de una parte práctica. En la primera se evaluará la asimilación por parte del alumno de los conceptos teóricos y en la segunda su capacidad para aplicarlos a situaciones prácticas. Para acceder a la corrección de la parte práctica será necesario aprobar la parte teórica.


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Durante la parte teórica, el alumno NO podrá consultar ningún tipo de apunte, libro, fotocopia o similar, ni disponer de calculadora, ordenador personal o cualquier otro sistema de almacenamiento de datos.

Durante la parte práctica, el alumno podrá consultar únicamente un formulario de su puño y letra y con una extensión máxima de dos folios por ambas caras. No se admitirán en ningún caso fotocopias.

Criterios de evaluación (parámetros a valorar):

EXÁMENES

En la evaluación de las distintas pruebas a realizar se puntuarán los siguientes parámetros:

• Corrección de los resultados y comentarios que los acompañen.

• Corrección en las unidades y terminología utilizada.

• Claridad en la presentación y en la exposición de los conceptos.

• Estructuración del análisis realizado.

Los exámenes se puntuarán de 0 a 10 puntos, siendo la nota mínima para aprobar de 5 puntos. Un error grave de concepto reducirá notablemente la nota correspondiente del examen. En lo que respecta a la parte práctica del examen, se valorarán positivamente los comentarios y explicaciones que acompañen a los resultados numéricos. En el caso de errores numéricos importantes, su gravedad podrá paliarse si el alumno se percata del mismo y lo explica adecuadamente mediante el correspondiente comentario en la hoja del examen.

La solución al problema propuesto deberá ser UNA y RAZONADA. El problema no podrá ser evaluado, en caso de que alumno proponga dos soluciones distintas, aunque una de ellas sea correcta.


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PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Para que el trabajo pueda considerarse aceptable, deberá cumplir los siguientes requisitos:

• Estar completo.

• Que no haya errores de concepto importantes.

• Que tengan una mínima claridad en la presentación y exposición de la solución.


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BIBLIOGRAFÍA BÁSICA/OTROS DOCUMENTOS DE APOYO

Jiménez Montoya, Meseguer, Morán. HORMIGON ARMADO, Ediciones Gustavo Gili.

A. García Meseguer. HORMIGON ARMADO I, II y III (Tres volúmenes) Universidad Nacional de Educación a Distancia. Fundación Escuela de la Edificación.

James M. Gere, TIMOSHENKO. RESISTENCIA DE MATERIALES Editorial Thomson Paraninfo

J. Calavera, PROYECTO Y CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO PARA EDIFICIOS, Intemac, Madrid.

Dunham, CIMENTACIONES DE ESTRUCTURAS, Mc.Graw-Hill, Madrid

J. Calavera, MUROS DE CONTENCIÓN Y MUROS DE SÓTANO, Intemac, Madrid.

B. M. Das, PRINCIPIOS DE INGENIERIA DE CIMENTACION, Editorial Thomson Paraninfo

J. Goulet, J.P. Boutin, PRONTUARIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES, Editorial Thomson Paraninfo

Charles Head Norris y otros, ANÁLISIS ELEMENTAL DE ESTRUCTURAS, Editorial McGraw-Hill, Colombia, 1982.

Ghali y Neville, ANÁLISIS ESTRUCTURAL, Ediciones Diana, México.

Normas:

EHE-08 Instrucción de Hormigón Estructural

Código Técnico de la Edificación.

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