Programas de los cursos - Universidad del Desarrollo
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PROGRAMA DE ESTUDIO A. Antecedentes generales - Nombre de la asignatura: ESTRUCTURAS I - Carácter de la asignatura (obligatoria/electiva): Semestral obligatoria - Pre-requisitos: Matemática - Co-requisitos: No tiene - Créditos: 8 - Ubicación dentro del plan de estudio: Tercer año, 5to semestre - Número de clases por semana (incluyendo las prácticas): 2 - Horas académicas de clases de la asignatura: 68 - Horas académicas de prácticas de la asignatura: No tiene B. Intenciones del curso El egresado de Arquitectura debe contar con los conocimientos y habilidades en el campo del diseño estructural que le permitan desempeñarse con propiedad y eficiencia en la ideación y construcción de los edificios. El curso Estructuras I introduce al estudiante en estos conocimientos. Se pretende que el alumno adquiera los primeros conceptos básicos del comportamiento estructural que permita obtener una visión más integral del proceso de diseño, con énfasis en la comprensión y aplicación de las nomenclaturas asociadas cada área de una estructura. La asignatura pertenece al ciclo de la licenciatura de la carrera, en donde el alumno adquiere las destrezas para integrar las dimensiones estructurales y constructivas al proceso de diseño, en vínculo con el curso de Diseño Arquitectónico. El curso promueve la búsqueda de soluciones racionales y lógicas en el diseño arquitectónico, incorporando la variable estructural como parte fundamental del proceso proyectual. Estructuras I se ubica en el tercer año de carrera, en vínculo con cursos previos como Sistemas Constructivos I, y en directa relación con cursos siguientes como Estructuras II y Sistemas Constructivos II. Esta asignatura contribuye a la formación de la competencia genérica de visión analítica y a la formación de las competencias específicas de capacidad analítica, lógica, materialización y profesionalismo. C. Objetivos generales del curso A nivel conceptual - Definir los términos que se utilizan en la ingeniería estructural. - Conocer el proceso de cálculo básico de los sistemas estructurales. - Comprender el concepto de esfuerzo asociado a un elemento estructural y los principios de compresión y flexión. - Conocer el procedimiento para establecer el correcto dimensionamiento de elementos sencillos trabajando a compresión y flexión. A nivel procedimental - Manejar la nomenclatura apropiada en los diseños de ingeniería estructural. - Aplicar los conocimientos adquiridos en el diseño arquitectónico, mediante la toma de decisiones que impactan en el sistema estructural del edificio. - Distinguir los elementos que trabajan a compresión y a flexión, en un modelo teórico y desde la observación directa de la realidad. - Comparar distintas soluciones estructurales que involucran decisiones de diseño. A nivel actitudinal - Valorar la estructura como parte inherente del proceso de diseño. - Aproximarse con una actitud crítica a la evaluación de distintas soluciones estructurales. - Reconocer la importancia del apropiado diseño estructural como parte de la responsabilidad ética del arquitecto. D. Contenidos del curso UNIDAD 1 Fuerza: concepto y operaciones básicas. A nivel conceptual - Definir los conceptos de fuerza, dirección, sentido, magnitud y centro de gravedad. - Conocer e identificar tipos de fuerzas. - Comprender operaciones básicas con fuerzas: transmisibilidad, composición, polígonos de cierre (funicular y otros) y descomposición de fuerzas. - Definir el concepto de equilibrio de la partícula. A nivel procedimental - Manejar operaciones básicas con fuerzas. - Resolver ecuaciones de equilibrio de la estática. - Calcular el equilibrio de un sistema de partículas. A nivel actitudinal - Reconocer la relevancia de la correcta comprensión y manejo de fuerzas para el diseño de estructuras en arquitectura. - Fomentar el aprecio por el rigor en el cálculo y manejo de los aspectos estructurales de un proyecto. UNIDAD 2 Concepto de momento y estructuras isostáticas. A nivel conceptual - Definir y comprender el concepto de momento de fuerza con respecto a un punto. - Comprender el concepto de traslado de fuerza, pareja de fuerzas y las propiedades de momento. - Definir el concepto de estructura isostática. - Comprender los grados de libertad de una estructura isostática. - Conocer e identificar reticulados planos y reticulados espaciales. - Definir el concepto de esfuerzos interno de una estructura. A nivel procedimental - Realizar la reducción de un sistema general de fuerzas. - Calcular el equilibrio de un cuerpo rígido. - Reconocer y operar sobre una estructura isostática. - Distinguir los esfuerzos internos en vigas y marcos. A nivel actitudinal - Valorar la importancia de comprender los esfuerzos internos de una estructura. - Incentivar la exploración de los principios estudiados en estructuras reales. UNIDAD 3 Resistencia de materiales. A nivel conceptual - Definir el concepto de resistencia y carga axial. - Conocer y comprender el concepto de deformación unitaria y la Ley de Hooke. - Definir el concepto de pandeo, pandeo lateral y volcamiento. - Conocer y comprender el concepto de Tensiones en flexión (Ley de Navier) y Tensiones de corte o cizalles. A nivel procedimental - Aplicar los conocimientos adquiridos en el diseño de elementos en acero, madera y columnas de hormigón armado. - Resolver problemas relacionados con la estática y resistencia de los materiales. - Relacionar la información estructural con el diseño arquitectónico. A nivel actitudinal - Valorar la dimensión estructural en un proyecto arquitectónico. - Reconocer la importancia del ingeniero para la toma de decisiones de diseño en arquitectura. E. Metodología de enseñanza El curso integrará clases expositivas y metodologías de trabajo activo y colaborativo. En las clases expositivas el profesor desarrollará clases apoyadas con proyecciones de gráficos, fotografías y videos, con análisis de ejemplos relativos a cada tema. Se aplicará una metodología activa mediante ejercicios de aplicación de los conocimientos en la elaboración de modelos estructurales a escala, que permitan al alumno investigar y probar la teoría frente a ejercicios prácticos. El trabajo colaborativo consistirá en la búsqueda de ejemplos reales, en que los alumnos puedan observar individualmente comportamientos estructurales específicos, para luego discutirlos en grupo junto a sus compañeros. En general la metodología de enseñanza utilizada se basa en la ejercitación de diferentes problemas de cálculo que permitan al alumno relacionar los conceptos estructurales con los resultados matemáticos obtenidos. F. Evaluación El cumplimiento de los objetivos, la adquisición de los conocimientos y el desarrollo de las habilidades se evaluarán durante todo el proceso de enseñanza, mediante un conjunto de tareas, dos certámenes y un examen. Las tareas se desarrollarán en clase y procurarán la aplicación de los principios estudiados mediante el cálculo, diseño y/o construcción de modelos o maquetas, que permitirán aplicar el conocimiento y evaluar comportamientos específicos de materiales. Los certámenes consistirán en pruebas de desarrollo individual que exigirán la comprensión y aplicación de los contenidos de cada unidad. El examen, de carácter individual, contempla la totalidad de los conocimientos mediante la resolución de ejercicios en una prueba. La ponderación de las evaluaciones del semestre es la siguiente: Certamen 1 35% Certamen 2 35% Conjunto de Tareas y Ejercicios 30% 100% = Nota de presentación La nota de presentación pondera el 70% y el examen pondera el 30% de la nota final del curso. Causal de Repitencia: La nota obtenida en el examen no podrá ser inferior a 3,0 y la asistencia exigida es de un 75% como mínimo. Se recuerda que, según lo señalado en el Título XVII de las Normas de Disciplina del Reglamento Académico del alumno Regular de Pre-grado de la Universidad del Desarrollo: “Cualquier falta de honestidad en que el alumno incurra a la hora de presentar un trabajo escrito, corrección de proyecto arquitectónico en cualquiera de sus etapas de evolución, llámese partido general, anteproyecto, etc. o rendir un certamen u otra evaluación, será calificado con nota 1.0 (uno coma cero) y podrá significar además la reprobación inmediata de la asignatura de que se trate. Se entiende como falta de honestidad situaciones como copia, plagio, invención de fuentes de información u otras que determine el docente del ramo en conjunto con la Dirección de la Carrera”. G. Bibliografía Los siguientes títulos constituyen una bibliografía esencial, que puede ser extendida por cada profesor en el plan de su sección. Beer, P.; Johnston, R. (et al.) (1998). Mecánica vectorial para ingenieros. México: MacGraw-Hill. Natterer, J.; Herzog, T. (et al.) (2000). Holzbau Atlas. Basel: Birhäuser. Rideel, R.; Hidalgo, P. (2001). Fundamentos de Ingeniería estructural para estudiantes de arquitectura. Santiago: Ediciones PUC.
