UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: C0108
Estructuras IV
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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03028 - Ingeniería Civil 2002 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
3ro
-
03028 - Ingeniería Civil 2006 Obligatoria
Totales: 0
Clases:
Evaluaciones:
3ro
-

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Civil - Plan 2002
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
(C0103) Estructuras II
(C0105) Estructuras III
(F0313) Matemática C 1
(F0314) Matemática Aplicada
(C0105) Estructuras III
(F0314) Matemática Aplicada

Ingeniería Civil - Plan 2006
PARA CURSAR PARA PROMOCIONAR
-
-

INFORMACIÓN GENERAL 

Área: Estructura Basica
Departamento: Construcciones

Ingeniería Civil - 2002 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Basicas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
6 hs
PRÁCTICA
0 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0 hs
Resol. de Problemas abiertos
40 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
0 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 136 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


Ingeniería Civil - 2006 plegar-desplegar

Tipificación: Tecnologicas Basicas

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 0 hs
TEORÍA
-
PRÁCTICA
-
TEORÍA
0 hs
PRÁCTICA
0 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
0 hs
Resol. de Problemas abiertos
40 hs
Proyecto y Diseño
0 hs
PPS
0 hs

TOTALES CON FORMACIÓN PRÁCTICA: 136 hs

HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)
TEORÍA

-

PRÁCTICA

-


PLANTEL DOCENTE

Profesor Titular - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.De Virgiliis, Marcos   mail mdevir@sinectis.com.ar

Profesor Adjunto - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.Bissio, Juan Francisco   mail frabissio@yahoo.com

Profesor Adjunto - Ordinario, Dedicación Simple  
Dr/a.Villa, Edgardo Ignacio   mail eivilla@ing.unlp.edu.ar

Jefe de Trabajos Prácticos - Ordinario, Dedicación Simple  
Ing.Morales, Walter Dario   mail elingenieromorales@gmail.com

OBJETIVOS

Brindar una introducción a la mecánica de los medios continuos, para que los alumnos adquieran los conocimientos de los estados tensionales y de deformaciones de las estructuras laminares planas (placas y chapas), bajo comportamiento mecánicamente lineal-elástico y plástico, sometidas a los efectos de las acciones externas. Se estudia la teoría de las líneas de rotura, y se desarrolla una introducción al método de los elementos finitos. Finalmente se introduce el concepto de tiempo en las solicitaciones, y se analiza la dinámica de la estructuras en el campo lineal, incluyendo la acción sísmica.

PROGRAMA SINTÉTICO

Introducción al estudio del equilibrio de los cuerpos elásticos deformables.Aplicación a placas planas de pequeño espesor.Elasticidad bidimensional.Introducción al método de elementos finitos.Teorías de rotura en placas planas.Dinámica estructural (cargas aleatorias y determinísticas). Acción sísmica.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2006 - Actualidad

1. Introducción al Estudio del Equilibrio de los Cuerpos Elásticos Deformables. Componentes intrínsecas del vector tensión sobre un elemento de superficie.Tensiones en un punto. Matriz de tensiones.Tensiones principales y sus direcciones. Elipsoide de tensiones de Lamé. Cuádrica de tensiones.Tensiones octaédricas.
Análisis de las deformaciones en un medio continuo. Deformaciones en el entorno de un punto.Deformaciones especificas longitudinales y angulares.Deformaciones en una dirección cualquiera.Deformación específica unitaria en un punto. Matriz de Deformación. Deformaciones principales y sus direcciones. Invariantes. Cuádrica de deformaciones.Deformación específica volumétrica.Condiciones de Compatibilidad entre las componentes de la matriz Deformación.Matriz de Transformación . Matriz de Giro. Distorsión Angular.Tensores de tensiones. Tensores esféricos y distorsionales. Relaciones entre Invariantes.Tensor de Deformación.Deformación específica Media.
Relación entre tensiones y deformaciones. Principio de superposición.Ley de Independencia de las acciones. Ley generalizada de Hooke. Condiciones de anisotropía, ortotropía e isotropía.Ecuaciones de Lamé. Potencial interno de un sistema elástico. Trabajo interno de deformación. Trabajo virtual interno. Energía potencial. Teorema de Clapeyron. Principio de los trabajos virtuales de los cuerpos elásticos.Energía Potencial Total.
Planteamiento General del Problema Elástico .Formulación del problema elástico. en corrimientos. Formulación del problema elástico en tensiones.Ecuación de MIchel y de Beltrami.Unicidad de la solución del problema elástico.
2. Aplicación a Placas Planas de Pequeño Espesor.
Placas planas rectangulares sometidas a flexión pura en dos direcciones ortogonales. Análisis de los corrimientos en un elemento diferencial de placa.Deformaciones específicas.Relación tensiones-deformaciones.Ecuaciones de equilibrio. Ecuación diferencial de Germain-Lagrange Momentos flectores y torsores. Esfuerzos de corte. Reacciones. Condiciones de borde.Tipos de apoyos.Reacción esquina. Borde con empotramiento elástico.Borde curvilíneo. Placas continuas rectangulares.
Placas planas circulares .Ecuación Diferencial general.Solución de la Ecuación diferencial. Análisis de corrimientos y deformaciones.Momento radial y anular. Esfuerzo de corte. Caso particular de placas circulares axialsimétricas. Soluciones en placas planas triangulares, trapezoidales y oblicuas. Superficies de influencia. Principio fundamental de Pucher. Gráficos de Pucher. Cálculo de momentos. Aplicaciones al cálculo de tableros de puentes.
3. Elasticidad Bidimensional.
En Coordenadas Cartesianas Estados elásticos bidimensionales.Deformación plana en coordenadas cartesianas ortogonales.Estado tensional plano.El problema elástico en un estado de deformación plana y tensional plano. Definición de la matriz de elasticidad, aplicaciones. Solución del estado plano de tensiones.Función de Airy. Interpretación fisica y representación.Estudio de las condiciones de borde. Ecuaciones de equilibrio. Aplicaciones en viga de gran altura. Funciones de Airy polinómicas.Flexión de una viga en voladizo cargada en su extremo.
4. Introducción al Método de Elementos Finitos.
Sistemas continuos y discretos. Planteo general del método de elementos finitos. Desarrollo para los problemas de elasticidad bidimensional. Tipos de elementos. Grados de libertad. Polinomios de interpolación. Matriz de rigidez del elemento en coordenadas locales y globales. Equilibrio en el modelo, ensamble de la matriz y de rigidez de la estructura. Aplicaciones a diversas estructuras.
5. Teorías de Rotura en Placas Planas.
Comportamiento plástico de los materiales.Criterios de plastificación.Estudio del comportamiento plástico de estructuras simples. Definición de carga elástica y carga plástica. Cálculo plástico de placas. Métodos de resolución de la cota inferior o Limite superior. Condiciones de contorno. Criterio de plastificación de Johansen. Método de resolución de la cota superior o Limite inferior. Criterio general. Hipótesis de ductilidad de la placa. Teoría de las líneas de rotura. Esfuerzos interiores. Ejes de rotación. Criterios de resolución estático y cinemático. Placas ortótropas y con momentos de plastificación variables: caso del hormigón armado.
6. Dinámica Estructural.
Ecuaciones dinámicas del movimiento. Vibrador simple. Vibraciones libres con o sin amortiguamiento. Vibraciones forzadas, resonancia, impacto. Análisis dinámico de estructuras, ecuación matricial del movimiento, matriz masa y matriz amortiguamiento. Vibraciones libres, modos, frecuencias propias, vibraciones forzadas, método de superposición modal. Diagramas espectrales, cargas sísmicas y de viento.
7. Acción Sísmica.
Acción de los sismos sobre las estructuras.Definición de la acción sísmica con acelerogramas. Cálculo dinámico directo. Definición de la acción sísmica mediante espectros elásticos de respuesta.Comportamiento elástico. Comportamiento elasto-plástico. Sistema simple de un grado de libertad. Estructuras de múltiples grados de libertad.


BIBLIOGRAFIA:

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2017, semestre: 1

Vigencia: 01/02/2006 - Actualidad


Guzmán, A. - Gonzalez Saleme, R. Elasticidad y Plasticidad. Ed. CEILP (1970)
Beluzzi, O. Ciencia de la Construcción (Tomo III). Ed. Aguilar
Zienkewicz, O. C. El método de los elementos finitos. Ed. Reverté S. A. (1980)

Bibliografía Complementaria
Timoshenko, S. - Goodier, J.M. Teoría de la elasticidad. Ed. URMO (1968)
Torroja, E. Elasticidad. Ed. Dossat (1963)
Timoshenko, S. - Krieger S. Teoría de placas y láminas. Ed. URMO (1975)
Fliess, E. D. Estabilidad (II curso). Ed. Kapelusz (1974)
Beyer, K. La estática del hormigón armado (Tomo II). Ed. NIGAR (1957)
Kalmanok, A. S. Manual para el cálculo de placas. Interciencia (1961)
Argüello A. R. Cálculo de estructuras. Ed. ETSIM de España
Bares, R. Tablas para el cálculo de placas y vigas pared. Ed. Gustavo Gili S. A. (1970)
Filonenko - Borodich M. M. Teoría de la elasticidad. Ed. Platina Buenos Aires (1963)

- Luis Ortiz Berrocal. Elasticidad. Mc Graw Hill
- Avelino Samartin Quiroga. Curso de Elasticidad. Librería Editorial Bellisco-Madrid
- F. Paris. Elasticidad. Universidad de Sevilla
- Argüelles Alvarez, Ramon. Fundamentos de Elasticidad y su Programación por Elementos Finitos Librería Editorial Bellisco - Madrid
- Gracia Villa, Luis; Doblare Castellano, Manuel. Fundamentos de Elasticidad Lineal. Síntesis Editora S.A.
- Miglio Bugueiro, Joaquin. Elasticidad: Cuestiones y ejercicios resueltos. Universidad Politécnica de Val 2003
- Macia Mercade, Juan Elasticidad. Ciencia - 3 Editorial
- Argüelles, Amado Antonio. Elasticidad y Resistencia de Materiales. Librería Editorial Bellisco
- Clough, Ray W; Penzien, Joseph. Dynamics of Structures. Mc Graw Hill 1993
- Paz, Mario. Dinámica Estructural, Teoría y Calculo. Reverté 1992
- Jirasek, Milan; Bazantzdenek, P. Inelastic Analysis Of Structures. Wiley 2002

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

TP01) TENSORES DE TENSIÓN Y DE DEFORMACIÓN. 3 hs.TP02) RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA ELÁSTICO. 3 hs.TP03) PLACAS RECTANGULARES. 3 hs.TP04) PLACAS CIRCULARES. 3 hs.TP05) SUPERFICIES DE INFLUENCIA. 3 hs.TP06) ELASTICIDAD BIDIMENSIONAL. 3 hs.TP07) ELEMENTOS FINITOS. 3 hs.TP08) TEORÍAS DE ROTURA EN PLACAS PLANAS. 3 hs.TP09) DINÁMICA ESTRUCTURAL. 3 hs.TP10) ACCIÓN SÍSMICA. 3 hs.Todos los trabajos prácticos deben ser resueltos y aprobados individualmente, presentando memoria escrita y respondiendo a un breve interrogatorio. En algunos de ellos se utilizan programas de computación, principalmente planillas de cálculo.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

La materia está organizada para la atención de alumnos que cursen por Promoción Directa y por Promoción por Examen Final.El dictado de las clases parte de la base de que el alumno ha leído el tema en su casa de modo que el docente concentrará sus explicaciones en los conceptos que considere más importantes y/o dificultosos, y en las preguntas que formulen los alumnos. El alumno contará con suficiente anticipación, con la fecha de dictado de los diferentes temas y con la bibliografía de apoyo. En aquellos casos en que la bibliografía comercial no sea de fácil acceso, la Cátedra redactará el material que considere necesario con el nivel y profundidad adecuados para cubrir los requerimientos académicos del tema a tratar. Se procurará que el alumno tenga una necesidad mínima de tomar notas de clase de modo de poder concentrarse en las explicaciones, preguntas y comentarios que vayan generándose. Asimismo de esta forma será más fácil que se produzca un intercambio de preguntas y respuestas dado que el alumno podrá centrar su atención en la clase y no en la confección de sus apuntes.Siempre que sea posible se intentará un criterio similar para las prácticas y laboratorios.Se promoverá la redacción de informes y monografías de modo de ejercitar la expresión escrita y la capacidad de síntesis y de crítica.Los alumnos que cursen por Promoción Directa deberán acreditar los siguientes porcentajes mínimos de presencia activa:a) Clases Teóricas: 80 %b) Clases Prácticas: 80 %De acuerdo a las características de cada una de las clases o actividades se establecerá la forma de acreditación de la asistencia (preguntas escritas, preguntas orales, etc.).Los alumnos que cursen por Promoción por Examen Final no tendrán requerimientos de presencia activa en clases teóricas ni prácticas.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

A mediados y al final del semestre se tomarán las evaluaciones parciales en oportunidad de los dos períodos de dos semanas consecutivas fijados por la Facultad a tal efecto. Durante estos períodos no habrá dictado de clases pero se establecerán horarios de atención de consultas y corrección de trabajos prácticos. En la primera semana se tomará la primera fecha de cada parcial y en la segunda su recuperatorio. Las fechas de los exámenes se coordinarán a través de la Jefatura de Departamento de modo de evitar superposiciones. Al final del semestre se tomará, si el alumno previamente aprobó los parciales, un Coloquio Teórico de toda la materia que deberá aprobar obligatoriamente, asimismo tendrá un parcial "flotante" en la que se podrá recuperar uno cualquiera de los parciales.Los parciales serán teórico-prácticos. La aprobación será única no pudiendo separarse la parte teórica de la práctica. Los alumnos que desde el principio del curso hayan optado por Promoción con Examen Final rendirán solamente la parte práctica, el resto de los alumnos rendirán ambas partes. Ambos regímenes de promoción (Directa y por Examen Final) requieren la aprobación del 100% de los trabajos prácticos.El calendario de la materia incluirá los trabajos prácticos que el alumno deberá tener aprobados para estar en condiciones de rendir cada uno de los parciales.Los parciales se calificarán de 0 a 10 puntos. Los parciales y el Coloquio se aprobarán con una calificación mínima de 6 puntos. Los alumnos que tengan todos sus parciales aprobados y el coloquio y cuyo promedio sea mayor o igual a 7 puntos (en cada una) aprobarán la materia por Promoción Directa. La nota final se obtendrá como promedio de las notas de los parciales y coloquio aprobado. Si nota final es de 6 puntos, la Cátedra evaluará si el Alumno puede acceder a la Promoción Directa mediante un trabajo práctico complementario consistente en una monografía sobre un tema relacionado con la materia, que desarrollará y completará, apoyado por un tutor, en un periodo no mayor a .......? Los alumnos que cursen por Promoción con Examen Final deberán aprobar solamente la parte práctica.Los alumnos que no alcancen los requerimientos de la Promoción Directa pero que cuenten con la totalidad de los trabajos prácticos aprobados y la parte práctica de los parciales aprobada obtendrán la Habilitación para Rendir el Examen Final.En el cálculo de los promedios no se incluirán los aplazos (solamente las calificaciones de los parciales aprobados).

MATERIAL DIDÁCTICO

* Schamun, J. "Introducción al estudio del equilibrio de los sólidos deformables". Ed. CEILP (1992)* Schamun, J. "Reología de los materiales". Ed. CEILP (1994)* Schamun, J. "Elasticidad bidimensional". Ed. CEILP (1996)* Schamun, J. "Cálculo de placas planas". Ed. CEILP (1996)* Schamun, J. "Introducción al método de los elementos finitos". Ed. CEILP (1999)Toda la bibliografía se encuentra disponible en la Biblioteca del Departamento de Construccines de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


Calle 1 y 47 - La Plata (B1900TAG) - Pcia. de Buenos Aires - Argentina - Tel: (54) (221) 425-8911     -     Contacto: sistemas@ing.unlp.edu.ar