analisis estructural ii silabo

U N I V E R S I D A D A L A S P E R U A N A S

Escuela Profesional de Ingeniería Civil

Análisis Estructural II Página 1 de 4

SÍLABO 1.0 INFORMACIÓN GENERAL.

1.1 ASIGNATURA : ANÁLISIS ESTRUCTURAL II 1.2 CÓDIGO DEL CURSO : 08 – 411 1.3 CARÁCTER DE LA SIGNATURA : OBLIGATORIO 1.4 PRE – REQUISITO : 08 – 401 ANÁLISIS ESTRUCTURAL I

1.5 DURACIÓN : 17 Semanas y media 1.6 CRÉDITOS : 04 1.7 CARGA HORARIA : 3 Horas Teoría, y 2 Horas Práctica 1.8 CICLO : OCTAVO CICLO

2.0 PERFIL DE REFERENCIA O SUMILLA

Se deber conocer los métodos de análisis de estructuras hiperestáticas, métodos de rigideces y de flexibilidad para el análisis estructural; técnicas básicas de análisis, reticulados planas y espaciales, pórticos simples, translación y rotación de sistemas de referencia locales y globales, elementos de sección variable, técnicas para el análisis sísmico, principio de trabajos virtuales, elementos finitos, introducción al análisis no lineal

3.0 IMPORTANCIA Y DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

El alumno conocerá toda la teoría acerca del análisis de estructuras isostáticas e hiperestáticas, por métodos de aplicación práctica como el método de las regideces y el método de flexibilidad

4.0 OBJETIVO

El objetivo General es proporcionar al estudiante la teoría y la aplicación adecuada, para realizar el análisis estructural de de sistemas convencionales y especiales.

5.0 ESTRATEGIAS DICTADAS O METODOLOGÍA

Se desarrollarán los temas teóricos, de manera práctica y sencilla, esto estará respaldado por ejemplos prácticos de aplicación del tema. Se tomarán los exámenes parcial y final, practicas quincenales de los temas tratados anteriormente.

6.0 SISTEMA DE EVALUACIÓN

6.1 PROCEDIMIENTO O INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN Se realizará un examen parcial y un segundo examen final cuyas notas promediarán con el del promedio de prácticas. La nota aprobatoria será de once, si el promedio alcanzado por el alumno es de 10.50 el medio punto será a favor del alumno. A los alumnos desaprobados se les tomara un examen sustitutorio. El alumno deberá acreditar el 70% de asistencia a clases, caso contrario será declarado impedido.

6.2 OBTENCIÓN DEL PROGRAMA ANALÍTICO

Peso Examen Parcial EP 1 Examen Final EP 1 Promedio de Prácticas EP 1

Nota Aprobatoria: 113

≥++

=PPEFEPPF




7.0 DESARROLLO DEL PROGRAMA ANALÍTICO

PRIMERA SEMANA Introducción

Objetivos del análisis estructural. Breve reseña histórica. Ecuaciones básicas. Métodos de análisis de estructuras hiperestáticas: su relación con las herramientas de cómputo. Posibilidades y limitaciones de los programas para el análisis estructural.

SEGUNDA SEMANA Rigideces y Flexibilidad Rigideces y flexibilidad. Matrices de rigidez y de flexibilidad. Relación con la energía de deformación. Idealización de la estructura. Grados de libertad. Sistemas de referencia local y global.

TERCERA SEMANA Técnicas Básicas Matriz de rigidez de un elemento viga, de eje recto y de sección constante. Alternativas para la matriz de flexibilidad. Transformaciones de rigidez a flexibilidad y viceversa. Procedimientos basados en rigidez. Ensamble de ecuaciones. Desplazamientos. Esfuerzos internos. Análisis para acciones no directamente asociadas a los grados de libertad. Prescripción de desplazamientos. Análisis de vigas continuas (o losas armadas en una dirección). Sistemas de carga. Ubicación de la sobrecarga; su relación con las líneas de influencia.

CUARTA SEMANA Reticulados planos y espaciales Hipótesis simplificadoras. Matriz de rigidez de barra biarticulada de eje recto y de sección constante con referencia a grados de libertad orientados según ejes globales. Análisis de reticulados por el método de rigideces. Revisión de un programa simple para el análisis de reticulados planos. Análisis para incrementos de temperatura. Consideración de deformaciones iniciales. Breve referencia al caso de elementos no prismáticos.

QUINTA SEMANA Pórticos simples Matrices de rigidez y de flexibilidad de un elemento de viga - columna de eje recto y de sección constante, en dos dimensiones, ejes locales. Análisis de pórticos simples, con elementos ortogonales: Hipótesis simplificadoras. Consideraciones adicionales para el análisis con fuerzas distribuidas.

SEXTA SEMANA Pórticos simples (Continuación) Elementos viga - columna tridimensional. Comportamiento para fuerzas axiales, torsión pura, flexión y corte en los planes principales. Matriz de rigidez de elemento viga - columna tridimensional, referida a grados de libertad orientados según ejes locales. Matriz de flexibilidad.

SÉTIMA SEMANA Traslación y rotación Translación y rotación de sistemas de referencia. Transformación de las componentes de vectores y de tensores de segundo orden. Transformación de matrices de fuerzas, de desplazamiento, de rigidez y de flexibilidad. Casos de barras biarticuladas y de elementos de pórticos planos. Rotaciones en tres dimensiones. Reticulado espacial. Pórticos con elementos de orientación arbitraria. Elementos de pórticos planos o de parrillas planas como casos particulares del elemento tridimensional.

OCTAVA SEMANA Examen Parcial NOVENA SEMANA




Aplicación de programa de cómputo Bases para la utilización de un programa de cómputo típico para el análisis estructural por el método de rigideces DÉCIMA SEMANA Elementos de sección variable Análisis de pórticos con placas. Modelos de viga con brazos rígidos. Rigideces y fuerzas de empotramiento. Comparación de resultados obtenidos con distintas hipótesis. Breve referencia a otros casos de elementos de sección variable y/o eje curvo. DÉCIMO PRIMARA SEMANA Técnicas para el análisis sísmico Condensaciones estáticas. Sub estructuras. Matriz de rigidez de elemento viga - columna con extremo articulado. Rigidez lateral de un pórtico plano. Aproximaciones para estructuras aporticadas y para edificaciones de muros portantes. Análisis sísmico seudo - tridimensional. Condensación cinemática. Consideraciones relativas al análisis sísmico de estructuras aporticadas y de edificaciones para elementos no prismáticos.

DÉCIMO SEGUNDA SEMANA Principio de trabajos virtuales. Energía potencial. Determinación de las matrices de rigidez y de fuerzas equivalentes a las acciones distribuidas. Aplicación a elementos lineales sometidos a fuerzas axiales, torsión, corte y flexión. Aproximaciones para elementos no prismáticos.

DÉCIMO TERCERA SEMANA Elementos finitos. Análisis estructural con elementos finitos. Ecuaciones básicas. Aproximaciones de desplazamientos. Consistencia, continuidad y convergencia. Elementos finitos simples. DÉCIMO CUARTA SEMANA Elementos finitos (Continuación) Elementos isoparamétricos. Aspectos prácticos del uso de técnicas de elementos finitos. Análisis de estados planos de esfuerzo o estado plano de deformación. DÉCIMO QUINTA SEMANA Introducción al análisis no lineal. Análisis no lineal de estructuras aporticadas. Comportamiento no lineal, análisis y diseño. No linealidad geométrica. Magnificación de momentos. Pandeo. No linealidad en las relaciones constitutivas. Comentarios relativos al comportamiento de elementos de concreto armado. Método de rótulas plásticas para el análisis de pórticos dúctiles. DÉCIMO SEXTA SEMANA Examen Final DÉCIMO SÉTIMA SEMANA Examen Sustitutorio

8.0 BIBLIOGRAFÍA

8.1 BATHE, K. J. “Finite Element Procedures”. Prentice Hall Inc. N. J., 1995 8.2 COOK, R. D. MALKUS, D. S. & PLESHA, M. E. “Concepts and Applications of Finite

Element Analysis”. 3° Edición. John Wiley and Sons. N. Y. 1989. 8.3 FELTON, L. P. & NELSON, R. B. “Matrix Structural Analysis » John Wiley and Sons,

N. Y. 1997. 8.4 KASSIMALI, A. “Matriz análisis of Structures”. Int. Thomson Publishing, 1998. 8.5 MC GUIRE, W. GALLAGER, R. H., ZIEMIAN, R. D. “Matrix Structural Analysis“. 2°

Edición. John Wiley and Sons. N. Y. 1998. 8.6 PRZEMIENIECKI, J. S. “Theory of Matrix Structural Analysis“. 4° Edición. Dover,

1985. 8.7 WEAVER, W. & GERE, J. M. “Matrix Analysis of Framed Structures“. 3° Edición.

Van Nostrans Reinhold, 1990.




8.8 ZIENKIEWICZ, O. C. & TAYLOR, R. L. “El Método de los e Finitos”. 4° Edición. Volumen I. Formulación Básica y Problemas Lineales. Mc Graw Hill Book Company, 1994.

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