FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA ANÁLISIS ESTRUCTURAL 2021-1 I. INFORMACIÓN GENERAL CURSO CLAVE CRÉDITOS HORAS DE DICTADO HORARIO PROFESORES II. ANÁLISIS ESTRUCTURAL 2CIV02 4.5 CLASE: 4 Semanal PRACTICA: 2 Quincenal EXAMEN: TODOS PAULO ISRAEL MEJIA TREJO JUAN FRANCISCO GINOCCHIO CELI DENNIS JESUS SANTOS CAVALHO PLANES CURRICULARES DONDE SE DICTA EL CURSO ESPECIALIDAD INGENIERÍA CIVIL ETAPA PREGRADO EN FACULTAD INGENIERÍA CIVIL PREGRADO EN FACULTAD NIVEL CARÁCTER REQUISITOS 7 OBLIGATORIO 2CIV01 RESISTENCIA DE MATERIALES 2 [07] y 2CIV06 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL [07] 7 OBLIGATORIO 2CIV01 RESISTENCIA DE MATERIALES 2 [07] y 2CIV06 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL [07] Tipos de requisito 04 = Haber cursado o cursar simultáneamente 05 = Haber aprobado o cursar simultáneamente 06 = Promedio de notas no menor de 08 07 = Haber aprobado el curso III. DESCRIPCIÓN DEL CURSO Se desarrolla el análisis matricial de estructuras, se estudian los procedimientos para estimar las cargas que actúan sobre edificaciones convencionales y se presentan herramientas para el análisis de estructuras compuestas por elementos unidimensionales y bidimensionales. Se hace una breve introducción al comportamiento inelástico de edificaciones ante solicitaciones incrementales de carga y desplazamientos. IV. SUMILLA Es un curso teórico-práctico perteneciente al área de Estructuras de la especialidad de Ingeniería Civil. Aporta al desarrollo de las competencias C1 y C2 del Perfil del Egresado en el nivel intermedio de progresión. Temáticamente, estudia el método de rigidez para el análisis de estructuras ante cargas y efectos de cambios de temperatura. Estudia el análisis estático de edificaciones ante cargas de gravedad y cargas laterales. Estudia el comportamiento de estructuras ante cargas incrementales hasta las condiciones últimas. FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA 2CIV02 - ANÁLISIS ESTRUCTURAL V. OBJETIVOS Presentar al estudiante el análisis matricial de estructuras. Familiarizar al estudiante con las solicitaciones que actúan sobre las edificaciones y con los procedimientos para estimar desplazamientos y fuerzas internas bajo solicitaciones estáticas. Proporcionar herramientas sencillas para que el estudiante pueda hacer estimaciones y validar los resultados obtenidos con procedimientos más sofisticados. El presente curso aporta al desarrollo de las siguientes competencias del perfil del egresado de ingeniería civil: C1. Diseña y gestiona proyectos de infraestructura tomando en cuenta la normativa vigente, las condiciones del entorno y el impacto ambiental, con criterios de seguridad, economía, utilidad y funcionalidad. C2. Gestiona la ejecución eficiente de los proyectos de construcción. VI. PROGRAMA ANALÍTICO CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN (2 horas) 1.1. Análisis, diseño y construcción de obras civiles. 1.2. Modelos estructurales y confiabilidad de los resultados. CAPÍTULO 2 FORMULACIÓN MATRICIAL DEL MÉTODO DE RIGIDEZ (12 horas) 2.1 Introducción 2.2 Matriz de rigidez de barras 2.3 Matriz de transformación de desplazamientos. Principio de contragradiencia. 2.4 Ensamblaje de la matriz de rigidez global de la estructura. 2.5 Ensamblaje del vector de cargas en nudos. 2.6 Cálculo de desplazamientos y fuerzas. 2.7 Transformación de coordenadas. 2.8 Uso de programas para la solución de armaduras, vigas, pórticos y parrillas. CAPÍTULO 3 CARGAS (6 horas) 3.1. Tipos de Cargas. 3.2. Cargas de gravedad, temperatura, asentamientos y retracción. Viento y sismo. Presiones de líquidos y de tierra. 3.3. Variabilidad de las cargas y proceso de diseño estructural. 3.4. Norma de Cargas E.020. 3.5. Acción del viento sobre las estructuras. 3.6. Metrado de cargas en edificaciones 3.7. Combinaciones de carga para diseño y envolventes. CAPÍTULO 4 SISTEMAS COMPUESTOS POR ELEMENTOS UNIDIMENSIONALES (8 horas) 4.1. Análisis de Aligerados. 4.2. Análisis de Vigas. Representación de las condiciones de apoyo. 4.3. Análisis de Pórticos. Porticos 2-D y 3-D sometidos a cargas de gravedad. 4.4. Incorporación de Muros y tabiques en el modelo de análisis. 4.5. Análisis de Edificios por Cargas de Gravedad. Sistemas de piso y diafragmas rígidos. Modelo y representación de cargas. Efectos del proceso constructivo en la distribución de esfuerzos. Representación de las condiciones de cimentación. CAPÍTULO 5 SISTEMAS COMPUESTOS POR ELEMENTOS BIDIMENSIONALES (8 horas) 5.1. Tipos de Elementos Bidimensionales. 5.2. Ecuaciones de equilibrio y compatibilidad en losas. Casos particulares de losas simples. Efectos de las condiciones de borde. 5.3. El Método de los Elementos Finitos. 5.4. Análisis de Losas Macizas. 5.5. Análisis de Muros de Contención. 5.6. Análisis de Cimentaciones. CAPÍTULO 6 ANÁLISIS ESTATICO DE EDIFICIOS POR CARGAS LATERALES (12 horas) FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA 2CIV02 - ANÁLISIS ESTRUCTURAL 6.1. Sistemas estructurales para soportar las cargas laterales. 6.2. Ejemplos de edificios notables en el mundo. 6.3. Fallas y colapsos notables en estructuras. 6.4. Métodos simplificados de análisis para fuerzas laterales. Método del Portal. 6.5. Análisis traslacional. 6.6. Análisis Pseudo-Tridimensional de Edificios. 6.7. Análisis Tridimensional de Edificios. 6.8. Efectos P-Delta CAPÍTULO 7 ESTRUCTURAS BAJO ACCIONES INCREMENTALES (8 horas) 7.1. Hipótesis básicas. 7.2. Rótulas plásticas. Relaciones Momento Curvatura y Momento Giro. 7.3. Métodos de análisis inelástico: carga incremental, desplazamientos incrementales, trabajo virtual, equilibrio. Cargas límites, factor de seguridad. 7.4. Análisis de vigas bajo carga incremental. 7.5. Análisis de pórticos bajo desplazamiento incremental. VII. METODOLOGÍA El curso se imparte con cuatro horas semanales de clases teóricas y dos horas de prácticas quincenales. La teoría se presenta usando siempre casos concretos para los cuales se desarrollan y aplican los conocimientos teóricos. En las sesiones prácticas se muestran las herramientas de computación disponibles y se resuelven ejemplos numéricos. Dentro de la forma de evaluación se considerará el desarrollo de trabajos grupales. VIII. EVALUACIÓN Sistema de evaluación N° Codigo 1 Nf Tipo de Cant. Evaluación Eval. Nota Unica 1 Forma de aplicar los pesos Por Evaluación Pesos Nf1=1 Modalidad de evaluación: 4 Fórmula para el cálculo de la nota final ( 1Nf1 ) / 1 Aproximación de la nota final No definido Consideraciones adicionales Cant. Eval. Consideracion Observaciones Eliminables es adicionales FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA 2CIV02 - ANÁLISIS ESTRUCTURAL IMPORTANTE: Conforme a los lineamientos establecidos por el Ministerio de Educación y la Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria (SUNEDU) dictados en el marco de la emergencia sanitaria para prevenir y controlar el COVID-19, la universidad ha decidido iniciar las clases bajo la modalidad virtual hasta que por disposición del gobierno y las autoridades competentes se pueda retornar a las clases de modo presencial. Esto involucra que los docentes puedan hacer los ajustes que resulten pertinentes al sílabo atendiendo al contexto en el que se imparten las clases. Se aplica la modalidad de evaluación 4 (nota única). Esta nota se calculará con la siguiente fórmula: NF = (2Pa + 1TA + 3Ex1 + 4Ex2)/10 NF: nota final del curso. Pa: promedio de notas de dos prácticas. TA: nota de tarea académica. Ex1: nota del primer examen. Ex2: nota del segundo examen. Las prácticas serán individuales y la tarea académica grupal. Las indicaciones generales de cómo se realizarán todas las evaluaciones (prácticas, tareas académicas y exámenes) se comunicarán con una anticipación no menor de una semana. IX. BIBLIOGRAFÍA Referencia obligatoria - Libro Arnold, Christopher, 19251987 Configuración y diseño sísmico de edificios México : Limusa, 1987 - Libro Blanco Blasco, Antonio 1990 Estructuración y diseño de edificaciones de concreto armado Lima : Colegio de Ingenieros del Perú, 1990 - Libro Capítulo Peruano del ACI 1998 Normas Peruanas de Estructuras - Libro Hibbeler, R.C. 1999 Structural analysis Upper Saddle River, NJ : Prentice Hall, 1999. - Libro MacLeod, Iain 2005 Modern structural analysis : modelling process and guidance London : Thomas Telford, 2005 - Libro MacLeod, Iain, Ellis Horwod 1995 Analytical Modelling of Structural Systems - Libro San Bartolomé Ramos, Ángel Francisco FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA 2CIV02 - ANÁLISIS ESTRUCTURAL 1998 Análisis de edificio Lima : PUCP, 1998. - X. Libro White, Gergely and Sexsmith 1976 Ingeniería Estructural Wiley POLÍTICA CONTRA EL PLAGIO Para la corrección y evaluación de todos los trabajos del curso se va a tomar en cuenta el debido respeto a los derechos de autor, castigando severamente cualquier indicio de plagio con la nota CERO (00). Estas medidas serán independientes del proceso administrativo de sanción que la facultad estime conveniente de acuerdo a cada caso en particular. Para obtener más información, referirse a los siguientes sitios en internet www.pucp.edu.pe/documento/pucp/plagio.pdf
