Universidad Mayor de San Simón Escuela Universitaria de Postgrado Departamento de Formación Docente y Desarrollo Académico PLAN DE ASIGNATURA 1.- Datos Generales Universidad Facultad Carrera Asignatura Semestre Gestión Carga Horaria Pre-requisito Docente: Universidad Mayor de San Simón Facultad de Tecnología Ingeniería Civil Hormigón Armado 5to. Semestre 2015 4 Horas académicas / Semana - 80 horas / Semestre Asignatura: Isostáticas Asignatura: Hiperestáticas Ing. Dennis David Lazo Villarte 2.- Justificación La matera de Hormigón Armado, aborda el diseño estructural de elementos ya sean en superestructura1 (columnas, vigas y losas de entrepiso) como en infraestructura2 (fundaciones) por ser un materia tan amplia y vital para el ejercicio profesional del Ingeniero Civil se la divide en estas dos partes en la materia solo se abarcara la superestructura de edificaciones típicas. La importancia de esta materia recae en el marco ya ejercicio profesional de un Ingeniero Civil, porque gracias a este conocimiento podrá realizar cálculos estructurales básicos y aumentar conocimientos con estructuras más complejas y análisis especializados, implementando posteriormente con capacitaciones herramientas informáticas de diseño ayuden a acelerar su trabajo. Es importante que el futuro profesional tenga claros estos conocimientos porque gracias a ellos podrá aportar como ingeniero calculista, diseñista o patólogo estructural en el análisis, cálculo y diseño y/o verificación de obras civiles para el progreso de la sociedad. El estudiante de en este grado de estudios ya tiene conocimiento de cálculo de solicitaciones (esfuerzos internos) de elementos estructurales, esta materia básicamente consiste en aprovechar estos conocimientos y transformarlos en secciones y cantidades de refuerzo de acero de un elemento de hormigón armado y poder facilitarle al estudiante las herramientas de diseño para la práctica profesional. 3.- Propósito General Completar el conocimiento adquirido de cálculo de solicitaciones3 (momentos, cortantes, normales y torsores) con el diseño de hormigón armado, pidiendo el estudiante al culminar la materia ser capaz de analizar, calcular y dimensionar elementos estructurales típicos de la superestructura de una edificación (vigas, columnas y losas de entrepiso). 1 Todo elemento estructural que esta sobre la superficie de fundación. Elementos de fundación enterrados que dan soporte am la superestructura. 3 Esfuerzos internos de un elemento estructural expresados en valores numéricos y gráficos. 2 Universidad Mayor de San Simón Escuela Universitaria de Postgrado Departamento de Formación Docente y Desarrollo Académico 4.- Competencia Diseñe elementos estructurales típicos de superestructura4 de edificaciones, determinado la sección y cantidad de refuerzo de acero con la correcta interpretación de Normas Internacionales (ACI y EHE). FORMULACIÓN DE LA COMPETENCIA Carrera: Ingeniería Civil Asignatura: Hormigón Armado Semestre: 5to. Contextualización de la Asignatura Problemas de la practica profesional: Tareas de la práctica profesional que se aprenden Esta materia dará parámetros de en la signatura: diseño de elementos estructurales de - Identifica las solicitantes aplicables para cada hormigón armado, con el fin de que el elemento estructural designando parámetros de estudiante aprenda secciones de diseño, con el uso de las Normas ACI (American hormigón y cantidades de refuerzo de Concret Intitute) y EHE (Instrucción Española de acero, en base a normas Hormigón Estructural). internacionales de diseño. - Plantea ecuaciones y soluciones de diseño para resolver elementos sometidos a tracción, compresión flexión, corte y torsión con la aplicación de las normas ACI y EHE. - Plantea ecuaciones y soluciones de diseño para resolver estados límites de adherencia, anclaje y empalme con la aplicación de las normas ACI y EHE. Competencia de la Asignatura Verbo de Objeto Finalidad Condición de referencia desempeño Diseñe Elementos estructurales Determinado la Con la correcta típicos de superestructura sección y cantidad de interpretación de de edificaciones refuerzo de acero Normas Internacionales (ACI y EHE) Redacción Final de la Competencia Diseñe elementos estructurales típicos de superestructura de edificaciones, determinado la sección y cantidad de refuerzo de acero con la correcta interpretación de Normas Internacionales (ACI y EHE) 5.- Organización de unidades de aprendizaje FORMULACIÓN DE ELEMENTOS DE COMPETENCIA Carrera: Ingeniería Civil Asignatura: Hormigón Armado Semestre: 5to. Competencia de la Asignatura Diseñe elementos estructurales típicos de superestructura de edificaciones, determinado la sección y cantidad de refuerzo de acero con la correcta interpretación de Normas Internacionales (ACI y EHE). Elementos de Competencia Elementos de Competencia 1: Identifique las solicitantes aplicables para cada elemento estructural designando parámetros básicos de diseño, con el uso de las normas ACI (americana) y EHE (española). 4 Parte no enterrada o superior de una estructura. Universidad Mayor de San Simón Escuela Universitaria de Postgrado Departamento de Formación Docente y Desarrollo Académico Elementos de Competencia 2: Plantee ecuaciones y soluciones de diseño para resolver elementos sometidos a tracción, compresión flexión, corte y torsión con la aplicación de las normas ACI y EHE. Elementos de Competencia 3: Plantee ecuaciones y soluciones de diseño para resolver estados límites de adherencia, anclaje y empalme con la aplicación de las normas ACI y EHE. Unidad I: Principios básicos de diseño FORMULACIÓN DE CRITERIOS, EVIDENCIAS Y SABERES Carrera: Ingeniería Civil Asignatura: Hormigón Armado Semestre: 5to. Competencia de la Asignatura Diseñe elementos estructurales típicos de superestructura de edificaciones, determinado la sección y cantidad de refuerzo de acero con la correcta interpretación de Normas Internacionales (ACI y EHE). Elemento de Competencia 1 Identifique las solicitantes aplicables para cada elemento estructural designando parámetros básicos de diseño, con el uso de las normas ACI (americana) y EHE (española). Criterios de Desempeño (a) Los tipos de solicitaciones principales de diseño que distingue; con relación a columnas, vigas y losas de entrepiso. (b) Las características técnicas de hormigón armado que expresa sus materiales; hormigón y acero. (c) Los conceptos de ductilidad y fragilidad en relación; con el diseño estructural. (d) Los E.L.U.5 de flexión, cortante, punzonamiento y torsión y los E.L.S.6 de deformación y fisuración explican el diseño como tal. (e) Las Normas ACI7 y EHE8 se explica de forma comparativa conceptual. Evidencias De producto: Mapa conceptual de Solicitaciones principales vs. elementos estructurales. Resumen de texto guía a mano alzada. Maqueta a escala del esqueleto de una estructura, fijando claramente las solicitaciones de cada elemento estructural. De desempeñó: Visita a obra guiada con el docente, identificando los esfuerzos típicos de una edificación. Saberes Saber (Conceptual) Saber hacer Saber ser (Actitudinal) (Procedimental) (a) Relación entre solicitaciones y (a) Planifica los (a) Es sensible a elementos estructurales. diseños principales reconocimiento visual de (b) Conoce propiedades de los de cada elemento esfuerzos principales en materiales. estructural. estructuras de edificaciones. (c) Describe conceptos de análisis (b,c,d,e) Aplica (a, b, c, d, e) Aprecia las estructural. conocimiento de características técnicas de los (d) Conoce estados limites últimos parámetros básicos materiales en cuanto a (E.L.U.) y de servicio (E.L.S.). de diseño. resistencia a diferentes tipos (e) Distingue diferencias entre Norma de solicitaciones. ACI vs. EHE. 5 Estados limites últimos Estados límites de servicio 7 American Concret Institute 8 Instrucción Española de Hormigón Estructural 6 Universidad Mayor de San Simón Escuela Universitaria de Postgrado Departamento de Formación Docente y Desarrollo Académico Unidad II: Diseño en solicitación axial, flexión, cortante, y torsión FORMULACIÓN DE CRITERIOS, EVIDENCIAS Y SABERES Carrera: Ingeniería Civil Asignatura: Hormigón Armado Semestre: 5to. Competencia de la Asignatura Diseñe elementos estructurales típicos de superestructura de edificaciones, determinado la sección y cantidad de refuerzo de acero con la correcta interpretación de Normas Internacionales (ACI y EHE). Elemento de Competencia 2 Plantee ecuaciones y soluciones de diseño para resolver elementos sometidos a tracción, compresión flexión, corte y torsión con la aplicación de las normas ACI y EHE. Criterios de Desempeño (a) Los dominios9 de la Norma EHE se describen para su correcta aplicación posterior. (b) Las ecuaciones de tracción céntrica y excéntrica se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (c) El pandeo se explica con un ejemplo de aplicación. (d) Las ecuaciones de compresión simple y compuesta se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (e) Las ecuaciones de flexión simple y compuesta en secciones rectangulares, te, triangular y varias se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (f) El análisis de “bloque de Whitney” se o describe con gráficos ilustrativos. (g) Las ecuaciones de flexión con y sin armadura de compresión se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (h) Las ecuaciones de flexión simple esviada se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (i) Las ecuaciones de flexo-compresión simple y compuesta esviada se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (j) Las ecuaciones de flexión biaxial en columnas se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (k) Las ecuaciones de estados límites de esfuerzo cortante se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (l) Las ecuaciones de estados límites de esfuerzo de torsión se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. Evidencias De producto: Flujograma de diseño de todos los elementos estructurales. Prácticas de ejercicios de todos los tipos de solicitaciones. Saberes Saber (Conceptual) Saber hacer (Procedimental) Saber ser (Actitudinal) (b, d, e, g, j, k, l) Distingue la (a - l) Diseño de elementos (a-l) Cumple con la correcta e distinta variedad de diseños a sometidos a tracción, idónea aplicación de Norma tracción, compresión, flexión, compresión, flexión, corte y según su contexto y criterio corte y torsión. torsión. adquirido. a) Aplica correctamente los dominios de la Norma EHE. (c) Reconoce el pandeo y sus efectos de segundo orden. (f) Describe el análisis de “bloque de Whitney” y la interpretación en el análisis. (h, i) Conoce el concepto de esviada y su análisis. 9 Estados limites según la Norma EHE para representar estados de carga. Universidad Mayor de San Simón Escuela Universitaria de Postgrado Departamento de Formación Docente y Desarrollo Académico Unidad III: Diseño de adherencia, anclaje y empalme FORMULACIÓN DE CRITERIOS, EVIDENCIAS Y SABERES Carrera: Ingeniería Civil Asignatura: Hormigón Armado Semestre: 5to. Competencia de la Asignatura Diseñe elementos estructurales típicos de superestructura de edificaciones, determinado la sección y cantidad de refuerzo de acero con la correcta interpretación de Normas Internacionales (ACI y EHE). Elemento de Competencia 3 Plantee ecuaciones y soluciones de diseño para resolver estados límites de adherencia, anclaje y empalme con la aplicación de las normas ACI y EHE. Criterios de Desempeño (a) Las ecuaciones de estados límites de adherencia se plantean y aplican, según las Normas ACI y EHE. (b) Las ecuaciones de estados límites de anclaje y empalme de armaduras se aplican, según las Normas ACI y EHE. (c) Disposición de solape de armaduras con y sin diseño sismo-resistente. Evidencias De producto: Evaluación escrita de conocimientos adquiridos. Saberes Saber (Conceptual) Saber hacer (Procedimental) Saber ser (Actitudinal) (a) Conoce los mecanismos (a, b) Cálculo de longitudes (a, b) Toma conciencia de que de adherencia y su cálculo. de anclaje y empalme, en los empalmes y traslapes de (b) Explica la diferencia entre diseño de elementos las armaduras deben siempre anclaje y empalme y su estructurales. de tener un cálculo y criterio aplicación. de colocación en todos los (b) Analiza empalmes o elementos estructurales. traslapes en tracción y compresión.