Modelo Silabus de Diseño de Estructuras Metálicas

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y DE ENERGIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA
Silabo
“Adaptado en el marco de la emergencia sanitaria por el COVID-19, Decreto
I.
II.
III.
DATOS INFORMATIVOS
1.1. Asignatura
1.2. Código
1.3. Condición
1.4- Modalidad
1.5. Requisitos
1.6. N° de horas de clase
1.7. Créditos
1.8. Ciclo
1.9. Semestre Académico
1.10.Duración
1.11. Aula Virtual (Enlace)
1.12.Docente
Supremo N0 008-2020-SA”
:
:
:
:
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:
:
:
:
:
:
:
Diseño de Estructuras Metálicas
M1063
electivo
No presencial (virtual)
Diseño de Máquinas
HT: 02, HP: 04
04
X
2021-B
17 semanas (06 de setiembre 2021 al 01 de enero 2022), 102 horas
https://meet.google.com/itn-zbrk-xjs
Bravo Felix Juan Adolfo ([email protected])
SUMILLA
La asignatura pertenece al área curricular de estudios de especialidad, es de carácter electivo, siendo de naturaleza
teórico-práctico y tiene como propósito desarrollar en el estudiante las competencias que le permitan poner en práctica
las bases teóricas relacionadas con el diseño de estructuras metálicas en sus diferentes elementos que las integran.
Organiza sus contenidos en las siguientes unidades de aprendizaje: I. Concepción de una estructura. II. Lineas de
Influencia. III. Consideraciones de diseño; teoría de cargas, Elementos a tensión, compresión, columnas de alma llena,
columnas de celosía. IV. Elementos a flexión, vigas, elementos a flexocompresión, aplicaciones de análisis estructural,
estructuras misceláneas.
COMPETENCIA DE ASIGNATURA
COMPETENCIAS GENÉRICAS
Tiene formación académica sólida en conocimientos de ciencia y tecnología aplicados a la investigación científica, con
competencias para el proyecto de máquinas industriales y energéticos en sus etapas de proyecto y diseño para el desarrollo
socioeconómico y cultural, sostenido y sustentable del país, demostrando responsabilidad y ética en su formación profesional
, para ser competitivos al mercado laboral.
COMPETENCIA DE LA ASIGNATURA
Conoce los fundamentos físicos de concepción de estructura, consideraciones de diseño y teoría de cargas, elementos a
tensión y a compresión, columnas de alma llena y de celosía, elementos a flexión y flexocompresión, aplicaciones de análisis
estructural con el fin de aplicarlos en el diseño de estructuras y máquinarias.
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS, CAPACIDADES Y ACTITUDES
COMPETENCIAS
CAPACIDADES
Desarrolla habilidades del manejo de
conceptos y teorías relacionadas con
el análisis de estructuras
hiperestáticas y diseño de
estructuras metálicas sometidas a
tracción, compresión y flexión en
régimen elástico y plástico. Los
valores máximos de las cargas
deben ser calculados con
responsabilidad y tolerancia en el
trabajo de equipo.
Explica la ventaja de las estructuras
hiperestáticas por la mejor
distribución de fuerzas y mayor
seguridad de las mismas
Conoce la importancia de las
conexiones estructurales en la
resistencia de los mismos cuando
trabajan en tracción, compresión y
flexión.
ACTITUDES
Puntualidad en el ingreso a la sala
virtual de clases (Sala Meet)
utilizando su correo institucional.
1
Utiliza creativamente los conceptos y
teorías relacionadas con la mecánica
de materiales en la investigación
formativa para mejorar el proceso y
la calidad de su aprendizaje
mostrando rigurosidad científica
Utiliza el ABP y la elaboración de
una tesina como estrategias de
aprendizaje.
Utiliza los medios virtuales y
herramientas informáticas del aula
virtual.
Desarrolla las prácticas y
exámenes del curso en la
plataforma Moodle que utiliza la
Universidad.
Elabora videos sobre los contenidos
del curso propuestos en clases de
teoría y/o laboratorio
IV. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad N° 1: . Concepción de una estructura y análisis estructural
Duración: 4 semanas
Fecha de inicio: 06/09/2021
Capacidades de la unidad
Disposición para trabajar en grupo y
aprender en la modalidad remota.
Desarrollar las actividades
académicas propuestas en el aula
virtual de manera oportuna y
eficiente.
Respeto y tolerancia a las
intervenciones de los demás en
todos los medios presenciales y
remotos (Chat, Whatsapp,
foros,correos,etc)
Expresa libremente con coherencia y
rigurosidad científica sus opiniones.
Fecha de término 02/10/2021
 Conoce los tipos de estructuras
 Calcula las estructuras con el método apropiado.
 Argumenta la la formación de estructuras según su aplicación
SEM
CONTENIDO CONCEPTUAL
PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS
CONTENIDO
CONTENIDO
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
1
- Clasificación de estructuras.
-estabilidad de estructuras.
-Equilibrio de fuerzas externas e
internas, diagramas de N,V y M.
-Deflexiones por carga unitaria.
IF.: formación de grupos
Ingreso a la sala Meet para
la clase virtual.
- determina el tipo de
estructura existente
- grafica las fuerzas internas
de estructuras
- resuelve problemas de
aplicación
2
- Estructuras hiperestáticas:
ventajas y desventajas.
- método de las fuerzas en vigas,
marcos y armaduras
- Estructuras simétricas con
cargas simétricas y
antisimétricas.
– problemas de aplicación
Ingreso a la sala Meet para
la clase virtual.
- conoce las ventajas y
desventajas
de
una
estructura hiperestática.
calcula
estructuras
hiperestáticas por el método
de las fuerzas.
- Método de las deformaciones.
-Ecuaciones de pendiente –
desviación en vigas y marcos.
-fundamentos físicos y
geométricos.
- problemas de aplicación
Ingreso a la sala Meet para
la clase virtual.
-aplica el método de
pendiente-deflexión en
estructuras hiperestáticas.
-determina las ventajas del
método según la estructura.
3
INDICADORES
- interpreta los resultados de
un diseño,
traza los diagramas N, V y M,
-distingue el tipo de
las deflexiones según la carga,
estructura del medio.
en la plataforma Moodle
Interpreta los graficos - Establece el trabajo de
de fuerzas internas.
investigación formativa a
desarrollar ingresando su
reporte en pdf en el enlace del
aula virtual correspondiente.
- interpreta los resultados del
cálculo estructural,los gráficos
de fuerza internas de
-resuelve problemas de estructuras hiperestáticas, en
estructuras
la plataforma Moodle
hiperestáticas.
- Se forman los grupos de
-aplica las ecuaciones trabajo de investigación
lineales para
formativa a desarrollar de
determinar fuerzas
forma remota ingresando un
redundantes.
archivo pdf de la conformación
del grupo en la plataforma
Moodle.
-prefiere el método
pendiente – deflexión
en la solución
estructural.
- crea estructuras
aplicativos al método
- calcula fuerzas redundantes
en vigas hiperestáticas con
este método, en la plataforma
Moodle
- Presenta un primer avance
de fuentes referenciales para
su trabajo de investigación en
el enlace del aula virtual.
2
4
- Método de distribución de
momentos o de Hardy Coss.
-factor de rigidez.
- distribución de momentos en
vigas y marcos sin y con ladeo.
- Aplicación en vigas y marcos.
Ingreso a la sala Meet para
la clase virtual.
-calcula el factor de rigidez
de cada elemento.
- determina el factor de
distribución de momentos por
nudo.
- diseña estructuras de
aplicación.
Valora la importancia
del método en cálculos
rápidos.
-calcula fuerzas y
momentos en los
apoyos.
Desarrolla problemas prácticos e ingresa su archivo pdf
oword con las soluciones en la plataforma Moodle.
PRÁCTICA CALIFICADA N° 1
Unidad N° 2: Lineas de Influencia y Consideraciones de diseño
Duración: 4 Semanas
Fecha de inicio: 04/10/2021
Capacidad de la unidad
 Diferencia las cargas móviles de las estáticas en diseño
 Comprende la importancia de las cargas móviles
 Argumenta el las consideraciones de diseño a utilizar
fundamenta las cargas mas importantes
PROGRAMACIÓN DE LOS CONTENIDOS
SEM CONTENIDO CONCEPTUAL
CONTENIDO
CONTENIDO
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
5
Ingreso a la sala Meet
para la clase virtual.
-Lineas de influencia para vigas
Calcula vigas isostáticas
-aprecia la variación
isostáticas
sometidos a cargas
de fuerzas internas
-método de equilibrio
móviles.
con cargas móviles.
-método cualitativo. Principio de
-conoce la importancia
-valora el efecto de
Müller - Breslau
del método cualitativo.
cargas sobre puentes.
-L.I. para armaduras.
Grafica las líneas de
influencia de vigas y
armaduras.
6
7
--Lineas de influencia para vigas
hiperestáticas
-método cualitativo. Principio de
Müller - Breslau
-L.I. para armaduras
hiperestáticas
Ingreso a la sala Meet
para la clase virtual.
Traza líneas de
influencia de vigas y
armaduras.
-Aplicaciones de líneas de
influencia a vehículos
-Aplicación a cargas distribuidass
-consideraciones de diseño:
.
IF: Entrega del avance
Ingreso a la sala Meet
para la clase virtual.
Traza líneas de
influencia de vigas y
armaduras
PRÁCTICA CALIFICADA N° 2
8
EXAMEN PARCIAL
- selecciona el método
conveniente para una
estructura dada, en la
plataforma Moodle
- Ingresan su archivo pdf del
marco teórico de su trabajo
experimental en el enlace del
aula virtual.
-Diferencia vigas
isostáticas e
hiperestáticas.
Diferencia las líneas
de influencia de
vehículos y cargas
distribuidas
Fecha de término 30/10/2021
INDICADORES
- aplica a vigas
- aplica a armaduras. en la
plataforma Moodle
- Ingresan su archivo pdf de
la metodología de su trabajo
de investigación en el enlace
correspondiente del aula
virtual
Interpreta las líneas de
influencia de vigas y
armaduras, en la plataforma
Moodle
- Ingresan su archivo pdf del
consolidado de Marco teórico
y metodología de su trabajo
de investigación, en el enlace
correspondiente del aula
virtual
Interpreta las líneas de
influencia de aplicaciones, en
la plataforma Moodle
Desarrolla problemas prácticos e ingresa su archivo
pdf oword con las soluciones en la plataforma Moodle.
Desarrolla problemas prácticos e ingresa su archivo
pdf oword con las soluciones en la plataforma Moodle.
Unidad N° 3 Diseño, Materiales y Cargas. Elementos a tensión, compresión. Columnas de alma llena y de celosía.
Duración: 4 semanas
Fecha de inicio: 01/11/2021
Fecha de término: 27/11/2021
Capacidades de la unidad
3
 Distingue el tipo de carga sobre un elemento estructural.
 Diferencia la resistencia de la estabilidad de una estructura..
 Argumenta la importancia del análisis estructural para nuestra vivencia..
SEM
9
10
11
12
CONTENIDO CONCEPTUAL
-introducción al diseño
estructural en acero
Ventajas y desventajas del
acero.
-materiales.
-especificación y códigos de
construcción.
-filosofía de diseño
Teoría de cargas:
Cargas muertas.
Cargas vivas.
elementos a tensión:
-estados límites de
resistenciade un miembro a
tensión.
- áreas. Total, neta y neta
efectiva.
Resistencia a la ruptura por
bloque de cortante.
-diseño de miembros a tensión.
elementos a compresión:
-columnas cargadas axialmente.
-tipos de sección de columnas.
-estados de equilibrio estable,
neutro e inestable
-Pandeo elástico por flexión de
una columna con extremos
articulados.
PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS
CONTENIDO
CONTENIDO
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Ingreso a la sala Meet para
la clase virtual.
-conoce los diferentes tipos
de cargas que existen.
Ingreso a la sala Meet para
la clase virtual.
-diseña soportes de
elementos a tensión.
-diseña elementos sujetos a
tensión y por bloque
cortahte.
Ingreso a la sala Meet para
la clase virtual.
-determina que tipo de
columna es en función de la
carga.
-selecciona la sección
conveniente para soportar
pandeo.
Ingreso a la sala Meet para
la clase virtual.
columnas de alma llena y de
-Seleciona secciones aptos
celosía:
para columnas.
-influencia de la geometría de la
-considera la influencia de
sección transversal
las condiciones de borde en
- longitud efectiva de columnas
la resistencia de las
en estructuras
columnas.
-Longitud efectiva de columnas
-toma en cuenta el efecto de
en marcos
las vigas de unión sobre la
resistencia de columnas.
PRÁCTICA CALIFICADA N° 3
INDICADORES
--Determina el tipo de
acero a utilizar.
-toma posición por una
filosofía de diseño
puede identificar el tipo de
carga
Calcula las cargas sobre
estructuras, en la plataforma
Moodle
- Ingresan su archivo pdf de
consolidado de Marco
teórico Antecedentes y
Metodología de su trabajo
de investigación en el
enlace correspondiente del
aula virtual. .
-Reconoce que un
elemento estructural
trabaja a tensión
-determina que tipo de
soporte necesita un
elemento sujeto de tensión.
Elemento de tensión
diseñados en la plataforma
Moodle,
- Ingresan su archivo pdf
explicando los instrumentos
de investigación a utilizar en
el enlace correspondiente
del aula virtual
Resuelve problemas de
-sabe que elemento trabaja
columnas, en la plataforma
como columna.
Moodle
-Reconoce el peligro de
Presentan evidencias de los
sobrecargar una columna.
materiales a utilizar en su
trabajo de investigación
-Sabe si una determinada
sección es apto para una
columna.
-puede analizar el efecyo
de una viga conectado a
una columna.
-calcula columnas de naves
industriales, en la
plataforma Moodle
- Presentan los datos
experimentales de su
trabajo de investigación.
Desarrolla problemas prácticos e ingresa su archivo pdf
oword con las soluciones en la plataforma Moodle.
Unidad N° 4: elementos a flexión, vigas, elementos a flexo compresión, estructuras miscelaneas
Duración: 5 semanas
Fecha de inicio: 29/11/2021
Fecha de término: 01/01/2022
Capacidades de la unidad
 Conoce la influencia de cambio de sección de un elemento.
 Analiza la influencia de cargas variables en la resistencia.
 Considera la fatiga en la resistencia de elementos rotantes.
4
SEM
13
14
15
CONTENIDO CONCEPTUAL
- Tipos de vigas,
-Perfiles de vigas,
esfuerzos normales
-Agujeros en vigas,
soportes en vigas.
-Diseño de vigas,
esfuerzos cortantes
-Deflexiones
-Estructuras misceláneas
- cálculo de vigas y marcos.
- cálculo de armaduras.
PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS
CONTENIDO
CONTENIDO
PROCEDIMENTAL
ACTITUDINAL
Ingreso a la sala Meet para la
clase virtual.
-aplica diagramas para la
determinación de factor de
concentración de esfuerzos.
Ingreso a la sala Meet para la
clase virtual.
-calcula vigas y marcos
- calcula armaduras planas y
espaciales.
-corrige los esfuerzos
mediante el factor de
concentración de
esfuerzos.
-diseña elementos con
concentración de esfuerzos, en
la plataforma Moodle
-Presentan sus resultados en
un informe de su trabajo de
investigación
- trabajo en grupo
-vigas, marcos y armaduras
diseñados, en la plataforma
Moodle
- Presentan un borrador del
proyecto de tesis del trabajo de
investigación
Ingreso a la sala Meet para la
-sustentación de trabajos de
clase virtual.
- aplica los
aplicación.
Exposición por grupos de conocimientos sobre
trabajo
estructuras..
PRÀCTICA CALIFICADA N° 4
16
EXAMEN FINAL
17
EXAMEN SUSTITUTORIO
INDICADORES
- Presentan el proyecto tesis
final de investigación formativa
Y sustentan, en la plataforma
Moodle
Desarrolla problemas prácticos e ingresa su archivo pdf
o word con las soluciones en la plataforma Moodle.
Desarrolla problemas prácticos e ingresa su archivo pdf
oword con las soluciones en la plataforma Moodle.
Desarrolla problemas prácticos e ingresa su archivo pdf
oword con las soluciones en la plataforma Moodle.
V. ESTRATEGIAS METODOLOGICAS
La asignatura se desarrollará empleando el método de clases expositivas con la ayuda de proyección de diapositivas sobre temas en
la que se requiere de imágenes y gráficos para su comprensión. Se intercalarán con clases participativas, para ello en las clases se
invitará a los estudiantes a su participación activa generando debate sobre tema de interés; Se encargará que busquen información
para discusión en clase
5.1. Estrategias centradas en la enseñanza
a. Casos reales.
b. Clase magistral.
c. demostraciones
d. resolución de problemas
5.2.
Estrategias centradas en el aprendizaje
a. Exposición dialogada
b. Dinámica de grupos
c. Estudio de casos
5.3. La investigación formativa
La investigación formativa es aquella que realizan estudiantes y docentes como parte del proceso enseñanza aprendizaje, generando
competencias, por tanto, es componente de los planes de estudios de las diferentes carreras profesionales; se desarrolla directa o
indirectamente a lo largo de los diez semestres académicos.
VI.
MATERIALES EDUCATIVOS Y OTROS RECURSOS DIDÁCTICOS
a. Lbros digitales
b. Portafolio
c. Clases en línea en sala Meet
d. Foros
e. Chat
f. Correo
.
VII. EVALUACIÓN
g.
h.
i.
j.
k.
Video tutoriales
Wikis
Blog
E-books
Multimedia
5
La evaluación es un componente del proceso formativo que implica el recojo de información sobre los rendimientos y
desempeños del estudiante. Permite el análisis para mejorar el proceso de enseñanza – aprendizaje. Se evalúa antes, durante
y al finalizar el proceso.
Antes: evaluación inicial, para recoger los saberes que posee el estudiante para asumir la asignatura y se aplica con una
prueba de entrada cuyo resultado no interviene en el cálculo de la calificación de la asignatura.
Durante: se evalúa el desempeño del estudiante en el cumplimiento de tareas académicas de manera procesal
(monografías, proyectos, planes, estudios de mercado, etc.) que originan la nota de proceso.
En cumplimiento del modelo educativo de la universidad, el sistema de evaluación curricular del silabo, consta de cinco
criterios:
a. Evaluación de conocimientos 40% (Parcial, final y prácticas calificadas)
b. Evaluación de procedimientos 30% (laboratorios, trabajo de campo) de acuerdo a la naturaleza de la asignatura.
c. Evaluación actitudinal 10%.
d. Evaluación de investigación formativa 15% (concretada en el producto acreditable)
e. Evaluación de proyección y responsabilidad social universitaria 5%
Para efectos de calcular el resultado final de la evaluación de la asignatura, se utiliza la siguiente fórmula:
N.F = EP (0.15) + EF (0.15) + PPTD (0.10) + EPTC(0.3) + TI (0.15) + PAA (0.10) + EPRSU (0.05)
Donde:
N.F = Nota Final
EP= Examen Parcial.
EF = Examen Final.
PPTD = Promedio de Prácticas, y Trabajos Domiciliarios.
EPTC = Evaluación de procedimientos (Trabajo de Campo)
TIF = Trabajos de Investigación formativa (Presentación y exposición).
PAA = Participación Activa en Aula.
La escala de calificación es de cero (o) a veinte (20), siendo la nota mínima aprobatoria de 10.5 que equivale a once (11) y que
debe ser registrado en el Acta Final.
La asistened.cia a clases teóricas, prácticas y laboratorios es obligatoria. Si al final del periodo académico excede el 30% de
inasistencias, sobre el total de horas de clases programadas, será desaprobado en la asignatura.
VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN COMPLEMENTARIAS
8.1. Fuentes bibliográficas
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
Nelson, Mc Cormac, Análisis de estructuras Métodos clásico y matricial, 2006, 3ra Edición, Ed. Alfa omega.
Kassimali, Análisis estructural. 2da Edición, Ed. Thomson – Learning.
R.C. Hibbeler, Análisis Estructural., 3era Edición, Ed. Prentice Hall.



BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA:
Mc Cormac, DISEÑO DE ESTRUCTURAS, LRFD, 1996, Ed. Alfaomega.
Bresler, lin y scalzi, DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE ACERO, 1990, Ed. Limusa.
American Institute of Steel Construction, Inc., Manual of Steel Construction, 13vaEdición 2005.
McCormac, Diseño de estructuras metálicas. Método ASD, 4ta Edición, Ed. Alfaomega.
Jeffrey P. Laible. Análisis Estructural. Segunda edición. 1995,.McGraw-Hill.
Sriramulu Vinnakota, ESTRUCTURAS DE ACERO: COMPORTAMIENTO Y LRFD, 1 ra edición. 2007 McGraw-Hill
Interamericana.






8.3. Fuentes hemerográficas
------8.4. Webgrafia
Luis F. Zapata Baglietto, DISEÑO ESTRUCTURAL EN ACERO. https://es.slideshare.net/renzolaura1/zapatabaglieto-diseo-estructural-en-acero
 William T. Segui, Diseño de Estructuras de Acero con LRFD. file:///C:/Users/usuario/Downloads/kupdf.net_diseode-estructuras-de-acero-con-lrfd-william-t-segui-2da-edicionpdf.pdf
--------
Callao, setiembre 2021
6