UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA Y URBANISMO SILABO DE LA ASIGNATURA ORIENTACION ESTRUCTURAL Y CONSTRUCTIVA I. DATOS GENERALES 1.1 Escuela Profesional : ARQUITECTURA Y URBANISMO 1.2 Ciclo : III CICLO 1.3 Área curricular : ESTRUCTURAS 1.4 Código : 032228 1.5 Créditos : 03 1.6 Pre-requisito : MATEMATICAS Y FISICA 1.7 Horas semanales : 04 H (2p-2t) 1.8 Semestre : 2011-I 1.9 Duración : 17 semanas 1.10 Inicio : 21-03-2011 Término : 20-07-2010 1.11 Docente : Arq. Paul Ángel Torres Melgarejo 1.12 Correo Electrónico :[email protected] I.FUNDAMENTACION La asignatura de Orientación Estructural y Constructiva es de naturaleza preferentemente práctica y está destinada a desarrollar en los estudiantes competencias referidas a la integración de la estructura como una variable cualitativa en la concepción de formas arquitectónicas y propuestas espaciales abstractas. Se encuentra estructurada en 4 unidades: la primera, dedicada al proceso de estabilización en estructuras, la segunda que aborda el tema de la deformación y resistencia de los materiales; la tercera unidad dedicada a la aplicación de criterios cualitativos para la estructuración de formas arquitectónicas y finalmente la cuarta unidad, enfocada a la construcción de prototipos experimentales. II.COMPETENCIAS ACADEMICAS: Analiza y aplica los conceptos y criterios estructurales básicos durante la concepción de formas arquitectónicas y la construcción de prototipos experimentales, comprendiendo integralmente, él fenómeno estructural. III. PROGRAMA ANALITICO UNIDAD 1: 1. PRIMERA UNIDAD: a) Título: EL PROCESO DE ESTABILIZACION EN ESTRUCTURAS b) Capacidades: - Comprende y explica el fenómeno de la estabilización bidimensional y tridimensional a través de esquemas gráficos. - Resuelve ejercicios elementales de estabilización mediante la elaboración de modelos estructurales a escala. 2. SEGUNDA UNIDAD: a)Título: LA DEFORMACION Y RESISTENCIA DE LOS MATERIALES b) Capacidades: - Analiza y comprende el proceso de deformación de la materia a través de la elaboración de modelos estructurales a escala. 3. TERCERA UNIDAD: a) Título: CRITERIOS CUALITATIVOS PARA LA ESTRUCTURACION DE COMPOSICIONES ESPACIALES b) Capacidades: - Diseña y elabora, a nivel de modelo estructural, una propuesta espacio-formal estructurada, aplicando con criterio los conceptos comprendidos y asimilados en las unidades anteriores. 4. CUARTA UNIDAD: a) Título: PROTOTIPOS EXPERIMENTALES b) Capacidades: - Construye, a escala real, un prototipo experimental basado en la propuesta espacio-formal estructurada concebida en la unidad anterior. SEMANA TEMA 1. Conceptos Básicos 01 - La Estructura y su relación con la Arquitectura. - Las fuerzas y su clasificación. - Los vínculos y la estabilidad: - Articulaciones, empotramientos deslizantes. 2.La Estabilidad bidimensional y tridimensional: 02 - Geometría y comportamiento estructural. - La Triangulación estructural en el espacio bidimensional. -El tetraedro y la estabilidad de las estructuras tridimensionales. 3. Armaduras: 03 - Vigas de celosía conformadas por barras rectas. Casos isostáticos. - Características de los apoyos. - Determinación de las fuerzas en las barras por el método gráfico. 4. Esfuerzo y deformación: 04 - Teoría de los esfuerzos: tracción, compresión, flexión, corte y torsión. - Tracción y compresión en el campo elástico. - La ley de Hooke y sus limitaciones. - Diagrama Esfuerzo - Deformación. - Esfuerzo de trabajo. - Casos isostáticos de tracción y compresión axial. 5. El esfuerzo de compresión: 05 - El pandeo y la relación con sus vínculos. - Problemas de pandeo y alternativas de solución. - Puntales, cables y vínculos. 6. Bóvedas: 06 - Superficies de curvatura simple: el cilindro. - Estructuras reticulares cilíndricas y Sinclásticas. - Losas cilíndricas. Comportamiento estructural. Predimensionamiento. - Superficies de doble curvatura. 7. El esfuerzo de tracción: 07 - Problemas de estabilización en estructuras de tracción. - Puentes colgantes. - Estructuras de cables y su comportamiento. 8. Estructuras anticlásticas: 08 - Paraboloides Hiperbólicos. - Comportamiento estructural. - Análisis de la catenaria y su relación con las estructuras de tracción y compresión. 9. El esfuerzo flexión: 09 - Análisis de la viga y su comportamiento estructural. - Tensores y puntales en la viga. - La viga bidimensional. - La viga tridimensional. - Vigas apoyadas. - Vigas empotradas. - Vigas en voladizo. - Vigas empotradas y apoyadas. - Vigas continuas. 10. El esfuerzo de corte: 10 - El corte horizontal y el corte vertical en una viga. 11. La torsión en la estructura: 11 12 - Vigas en espiral. - Vigas en voladizo lateral (Balcón). 12. Análisis del comportamiento de un pórtico: - Características de los pórticos. - Comportamiento estructural de un edificio aporticado. - Sistemas de estructuración de edificios. - Criterios para su estructuración. - Predimensionamiento de los elementos constructivos de un pórtico. 13. El sistema aporticado: 13 - Losas aligeradas en uno y doble sentido. - Losas macizas en un y doble sentido. - Losas nervadas en uno y doble dirección. - Elementos de arriostre en el edificio aporticado. Rigidez. - Criterios para la estructuración con placas. - La rigidez de una placa y su comportamiento estructural. 14. Análisis del comportamiento sísmico en un edificio aporticado: 14 15 - Relación entre frecuencia y rigidez. - La frecuencia fundamental de los edificios. - Relación entre la configuración estructural y el comportamiento sísmico.). ENTREGA FINAL IV. ESTRATEGIAS METODOLOGICAS - Se utilizará el método expositivo para el desarrollo de la parte teórica del curso aunque profusamente apoyado por medios audiovisuales así como la permanente búsqueda por parte del alumno de información en otros medios como Internet, por ejemplo. - A través del desarrollo teórico de los temas se otorgará las bases mínimas de los componentes, parámetros y fenómenos que constituyen el mecanismo estructural. Este conocimiento será reforzado mediante la elaboración, por parte del alumno, de maquetas didácticas y complementado con modelos estructurales. - El análisis de los trabajos en maqueta y su relación con lo que en sus componentes estructurales se producen, posibilita al alumno entender la relación entre la FORMA, LA ESTRUCTURA Y EL ESPACIO. - Evaluación permanente con participación activa del estudiante mediante sustentaciones. V. INDICADORES, TECNICAS E INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN 1. Niveles oEvaluación inicial con fines diagnósticos y formativos. oEvaluación oral permanente. oEvaluación acumulativa con fines sumativos. 2. Instrumentos oMaquetas y prototipos estructurales. 3. Criterios valorativos para la evaluación a. Dominio temático. b. Calidad del diseño estructural y soluciones innovadoras. c. Exactitud y limpieza en los trabajos prácticos. d. Puntualidad. 4. Requisitos de Aprobación a. La asistencia es obligatoria a todas las clases y prácticas programadas. b. Las entregas de los trabajos, sean individuales o grupales, puntuales o escalonados, se realizarán sólo en la respectiva fecha y hora programada por la cátedra. Los trabajos retrasados solo serán recepcionados, por única vez, en la siguiente clase teniendo 4 VR en contra, salvo en casos en que por motivos de fuerza mayor, debidamente justificados ante las instancias respectivas, no pudieran ser entregados en la fecha indicada. c. Se empleará la escala vigesimal, en la calificación (0 a 20), sólo para las entregas a tiempo en la fecha y hora establecida. d. Las entregas con dos (2) semanas de retraso serán calificadas en escala decimal. No se recepcionarán trabajos con más de dos semanas de retraso, ni fuera del plazo establecido. e. Evaluación práctica. Se utilizarán: • La lista de cotejos y la escala valorativa para evaluar los modelos estructurales. f. La nota mínima aprobatoria es 11 (once). g. El sistema de calificación es el siguiente: A) Promedio de prácticas: Peso 3 B) Maqueta Estructural final: Peso 2 C) Examen Parcial (Prototipo): Peso 2 h. La fracción 0.5 favorece al alumno solo para el caso del promedio final. i. Debido al sistema de evaluación constante a través de la práctica y el trabajo escalonado, no se rinde examen de aplazados. PROMEDIO FINAL: 1/7(3A + 2B+ 2C) 5. Causales de Inhabilitación a. 30% de inasistencias sobre el total programado. En este caso corresponde a un máximo de 4 inasistencias, tanto a la teoría como a la práctica. La asistencia se tomará todas las fechas correspondientes al inicio de clase, habiendo una tolerancia de 15 min. b. El concepto de tardanza no es reconocida como asistencia, por lo tanto el alumno que llegase tarde puede ingresar a clase, participar de ella e incluso presentar trabajos o rendir practicas programadas pero no tiene derecho a asistencia. VI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. BASICA: O BLACKWELL W. La geometría en la arquitectura 02-689 oENGEL, Heino Sistemas de Estructuras Ed. Kliczkowski, 3ª Ed.1998 oMACHICAO, R. Diseño estructural para arquitectos 020, 021 oMACHICAO, R. Conceptos Estructurales Aplicados al Proceso del diseño Arquitectónico Contextos 2, cuarto trimestre de 1992, pp. 9-18 oMACHICAO, R. Estructura y Forma Arquitectónica Lima: Arius, 1988 oMOORE FULLER Comprensión de las estructuras en arquitectura 02-989 oPAKER / AMBROSE Diseño simplificado de estructuras de madera 02-959 oSALVADORI, Mario Estructuras para Arquitectos oWONG WUCIUS Fundamentos del diseño 02-299, 02-743, 02-744 2. COMPLEMENTARIA: oARNOLD, Christopher Configuración y diseño sísmico de Edificios oREITHERMAN, Robert oBOISSIERE OLIVER Jean Nouvel 02-816 oCOBB HENRY La Arquitectura de Frank Gehry 324, 787 oD'ARCY THOMSON Sobre el crecimiento y la Forma oDESIDEN NERVI, P. Pier Luigi Nervi 02-809 oHERZOG, Thomas Construcciones Neumáticas oMC HALE, John R. BuckminsterFuller oOSHIRO HIGA, F. Libro del Arquitecto oPEDOE, Dan La Geometría en el Arte oPHILIP, JODIDIO Santiago Calaltrava 02-1055 oPHILIP, JODIDIO Norman Foster 02-1056 oSLESSOR C. Eco Tech 02-1073 oSLESSOR, C. Arquitectura high - tech y sostenibilidad 02-784