Análisis Estructural II

Facultad de Ingeniería Civil
SÍLABO
ASIGNATURA
I.
:
ANALISIS ESTRUCTURAL II
CODIGO: 3B0109
DATOS GENERALES
1.0.
1.1.
1.2.
1.3
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
Escuela Profesional
Departamento Académico
Semestre Académico
Ciclo
Créditos
Condición
Horas Semanales
Pre-requisitos
Profesor Responsable
:
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:
Ingeniería Civil
Ingeniería Civil
2015
OCTAVO
06
Obligatorio
Teoría: 05
Practica: 02
Análisis Estructural I
Ing. Salazar Correa, Hugo Alberto (R)
II. SUMILLA
El contenido permitirá el estudio de los métodos matriciales empleados para el análisis
estructural, desarrollando:
Conceptos estructurales
Cálculo de deformaciones
Análisis de estructuras hiperestáticas
Métodos de análisis estructural lineal abordado por cálculo matricial con procedimientos
manuales y sistematizados orientados a la programación.
III.-
OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERALES

Conocer la teoría en que se basan las técnicas matriciales actualmente usadas en
análisis estructural y las formas de su implementación computacional.

Estimular a resolver los problemas estructurales con métodos matriciales, en
conjunto con un programa computacional de interpretación de operaciones
fundamentales.

Desarrollar la capacidad de crear modelos que permitan resolver estos problemas
usando las herramientas computacionales disponibles.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Conocer los Métodos de Análisis Matricial,
comprendiendo sus ventajas y
limitaciones.

Comprender los criterios de comportamiento y de análisis de estructuras y contar
con las bases de los criterios de estructuración.

Aplicar los conocimientos adquiridos a la resolución de estructuras y analizar los
resultados mediante procedimientos manuales con calculadora y mediante
programas comerciales, en su versión educativa, acordes con los requerimientos del
trabajo.

Demostrar los conocimientos y habilidades desarrolladas, eligiendo los métodos y
técnicas adecuadas para el desarrollo de problemas de análisis estructural.
1 de 5
IV.-
PROGRAMACION DE CONTENIDOS
UNIDAD I : METODOS MATRICIALES
PRIMERA SEMANA
Primera Sesión:
Introducción a los métodos matriciales de análisis estructural.- Grados de
indeterminación.- Relación entre rigidez y flexibilidad.- Ventajas y desventajas de los
métodos de rigidez y flexibilidad
Segunda Sesión:
Práctica Dirigida: Operaciones matriciales y métodos de solución de sistema de
ecuaciones Fuente: Kardestuncer, H. Introducción al Análisis Estructural con
Matrices, McGraw-Hill. México 1974
Lectura: Capitulo 1 “Operaciones matriciales, Solución de sistemas de ecuaciones”
UNIDAD II : METODO DE FLEXIBILIDAD
SEGUNDA SEMANA
Primera Sesión:
Método de flexibilidad.- Redundantes e indeterminación estática.-Coeficientes de
flexibilidad.- Aplicación a pórticos planos
Segunda Sesión:
Practica Dirigida: Ejemplos de aplicación del método de flexibilidad.
Fuente: R. Withe, P. Gergel y R.Sexsmith, Ing. Estructural Vol. 2 – Estructuras
Estáticamente Indeterminadas, LIMUSA México 1985
Lectura: Capitulo 13 “Planteamiento Matricial del Método de Fuerzas”
UNIDAD III : METODO DE RIGIDEZ MANUAL
TERCERA SEMANA
Primera Sesión:
Método de Rigidez.- Fundamentos.- Grados de libertad e Indeterminación Cinemática.Coeficientes de Rigidez.- Aplicación a vigas.
Segunda Sesión:
1ra Practica Calificada : Operaciones Matriciales, Solución de sistema de ecuaciones y el
Método de flexibilidad
Fuente: James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras
Reticulares, CESCA México 1986
Lectura: Capitulo 2 “Introducción a los Métodos de Flexibilidad y de Rigidez”
CUARTA SEMANA
Primera Sesión:
Método de rigidez en vigas y pórticos ortogonales.- Cálculo de desplazamientos.Fuerzas en el extremo de barra.
Segunda Sesión:
Practica dirigida: Aplicación del método de rigidez en vigas y porticos
Fuente: Kardestuncer, H. Introducción al Análisis Estructural con Matrices,
McGraw-Hill México 1974
Lectura: Capitulo 5 “Método de Rigidez”
QUINTA SEMANA
Primera Sesión:
Método de Rigidez en pórticos con apoyos rotulados.-Modelo de Estructuras con apoyos
elásticos.- Método de Rigidez con apoyos elásticos
Segunda Sesión:
2da Practica Calificada: Método de rigidez en vigas y pórticos ortogonales
Fuente: James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares,
CESCA México 1986
Lectura: Capitulo 6 “ Tópicos Adicionales para el Método de Rigidez”
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SEXTA SEMANA
Primera Sesión:
Método de Rigidez en pórticos con elementos inclinados.- Cálculo de desplazamientos.Fuerzas en el extremo de barra.
Segunda Sesión:
Practica dirigida: Pórticos con apoyos rotulados y elementos inclinados
Fuente: Jeffrey P. Laible, Análisis Estructural, McGraw-Hill, México 1993
Lectura: Capitulo 9 “Método de Rigidez”
SETIMA SEMANA
Primera Sesión:
Método de Rigidez en Armaduras Planas
Seminario: Uso de software de Operaciones Matriciales ( MathCad)
Segunda Sesión:
3ra Practica Calificada Pórticos con apoyos rotulados y elementos inclinados
Fuente: Jeffrey P. Laible, Análisis Estructural, McGraw-Hill, México 1993
Lectura: Capitulo 5 “Análisis Matricial de Armaduras”
OCTAVA SEMANA
EXAMEN PARCIAL
UNIDAD IV : EDIFICACIONES CON MUROS DE CORTE
NOVENA SEMANA
Primera Sesión:
Edificaciones con muros estructurales.- Modelos de análisis.- Matriz de rigidez de
elementos con brazos rígidos y columna ancha.- Muros y Tabiques de albañilería.Interacción Tabique – Pórtico.
Segunda Sesión:
4ra Practica Calificada: A armaduras
Fuente: A. Ghali y A.M. Neville, Análisis Estructural, DIANA, México 1983
Lectura: Capitulo 16 “Análisis de estructuras con paredes resistentes al esfuerzo de
corte”
Fuente: Angel San Bartolomé, Análisis de Edificios, Fondo Editorial PUC, Lima 1998
Lectura: Capitulo 5 “Casos Especiales”
UNIDAD IV : ANALISIS SEUDO TRIDIMENSIONAL
DECIMA SEMANA
Primera Sesión:
Matriz de rigidez lateral.
Segunda Sesión:
Practica dirigida: Muros de corte y rigidez lateral
Fuente: Javier Pique y Hugo Scaletti, Análisis Sísmico de Edificios, CIP- Capitulo de
Ing. Civil Lima 1991
Lectura: Capitulo 4 “Formulación Matricial para el Análisis Seudo Tridimensional
DECIMA PRIMERA SEMANA
Primera Sesión:
Análisis tridimensional.- Simplificaciones.- Análisis Seudo tridimensional de estructuras.Condensación Estática.- Condensación Cinemática.
Segunda Sesión:
4ta Practica Calificada : Muros de corte y rigidez lateral
Fuente: Javier Pique y Hugo Scaletti, Análisis Sísmico de Edificios, CIP- Capitulo de
Ing. Civil Lima 1991
Lectura: Capitulo 4 “Formulación Matricial para el Análisis Tridimensional”
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DECIMA SEGUNDA SEMANA
Primera Sesión:
Análisis Seudo tridimensional de edificaciones de baja altura.- Limitaciones del Análisis
Seudo tridimensional.
Segunda Sesión:
Practica dirigida: Análisis Seudo tridimensional
Propuesta de Trabajo Domiciliario: Análisis Seudo tridimensional
Fuente: Javier Pique y Hugo Scaletti, Análisis Sísmico de Edificios, CIP- Capitulo de
Ing. Civil Lima 1991
Lectura: Capitulo 4 “Formulación Matricial para el Análisis Seudo Tridimensional
UNIDAD V: METODO RIGIDEZ SISTEMATIZADO
DECIMA TERCERA SEMANA
Primera Sesión:
Metodo Directo de Matriz de Rigidez.- Matriz de rigidez de elemento pórtico con 3 g.d.l
por nudo.- Sistema de coordenadas local y global.- Matrices de Transformación de
coordenadas.
Segunda Sesión:
Ensamble de la Matriz de Rigidez de la Estructura.- Vector de Cargas de nudo o
Cinemática mente Equivalentes.
Fuente: James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares,
CESCA México 1986
Lectura: Capitulo 4 “ Método de Rigidez”
DECIMA CUARTA SEMANA
Primera Sesión:
Condiciones de Borde.- Cálculo de desplazamientos.-Calculo de Esfuerzos Internos.Aplicación Armaduras y Pórticos.-Características de Generalización del Método de Rigidez.
Segunda Sesión:
Efectos de variaciones de temperatura, asentamientos de apoyos, apoyos elásticos.
Fuente: James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares,
CESCA México 1986
Lectura: Capitulo 6 “Tópicos Adicionales para el Método de Rigidez”
DECIMA QUINTA SEMANA
EXAMEN FINAL
DECIMA SEXTA SEMANA
EXAMEN SUSTITUTORIO
V.-
DECIMA SETIMA SEMANA
EXAMEN DE APLAZADOS
PROCEDIMIENTOS DIDACTICOS
Enseñanza explicativa expositiva, con facilidades para que los asistentes tomen nota.
Empleando la metodología interrogativa para reforzar conceptos y en las aplicaciones
desarrollar la profundización de los principios explicados.
VI.- EQUIPO Y MATERIALES
Materiales: Bibliografía actualizada, Proyector de transparencias, Laboratorio de
computo con hardware y software adecuado para el Análisis Estructural Asistido por
Computadora.
Equipo: Proyector de Multimedia, Planoteca de Proyectos Estructurales, Videoteca de
Proyectos Estructurales, Laboratorio de Ensayo de Estructuras, Acceso a Información Vía
Comunicación Electrónica
VII.-
EVALUACIÓN
Es permanente e integral, en función de los objetivos planteados. Se considerarán dos
exámenes y el promedio de prácticas, los cuales se consideran como números enteros
4 de 5
(sin decimales), cada uno de ellos tendrá un peso según se indica líneas abajo. El
puntaje mínimo para aprobar el curso es de 105 puntos que equivale a nota once.
Sistema de Evaluación: SES-5
Promedio Final: PF =
3(EP) + 4(EF) + n(PP)
7+n
Donde: PF:
Promedio Final, EP:
Examen Parcial, EF: Examen
Final,
PP:
Promedio de Practicas (se podrá eliminar como máximo, hasta el 30 % de las practicas
de calificación mas baja), n:
Numero total de practicas = 3
VIII.- FUENTE DE INFORMACION OBIBLIOGRAFÍA
BASICA
Análisis Matricial de Estructuras
1.2.3.4.5.6.7.-
Angel San Bartolomé, Análisis de Edificios, Fondo Editorial PUC Lima 1998
A. Ghali y A.M. Neville, Análisis Estructural, DIANA, México 1983
Jeffrey P. Laible, Análisis Estructural, McGraw-Hill México 1993
R. Withe, P. Gergel y R.Sexsmith, Ing. Estructural Vol. 2 – Estructuras
Estáticamente Indeterminadas, LIMUSA México 1985
James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares,
CESCA México 1986
H. Kardestuncer, Introducción al Análisis Estructural con Matrices,
McGraw-Hill
México 1974
E. Alarcon, R. Alvarez y Ma. Gómez, Calculo Matricial de Estructuras,
Reverte
España 1990
COMPLEMENTARIA
8.9.-
K. Bathe y E.Wilson, Numerical Methods in Finite Element Analysis,
Prentice-Hall Nueva Jersey 1976
Fred W. Beautifat, Computer Methods of Structural
_______________________________
DOCENTE
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JEFE DEPARTAMENTO ACADÉMICO
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DIRECTOR DE ESCUELA
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