1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura: Fundamentos de ingeniería sísmica.

Carrera: Ingeniería Civil

Clave de la asignatura:

(Créditos) SATCA1

2.- PRESENTACIÓN

Caracterización de la asignatura.

La materia forma parte de la cadena de estructuras, proporciona al alumno de ingeniería civil los conocimientos básicos para la comprensión de la naturaleza de los sismos así como sus efectos en las estructuras, se presentan además los métodos y criterios para el análisis de las estructuras bajo tales efectos.

La materia mantiene amplia relación con el análisis y diseño estructural de elementos de concreto, acero y mampostería.

Intención didáctica.

El temario está conformado por cinco unidades, en la primera se presentan los conceptos básicos para la comprensión de la naturaleza de los sismos y sus efectos en las estructuras.

En la unidad dos se describe; el planteamiento matemático que describe el efecto de los sismos en las estructuras al considerarlas como un oscilador de varios grados de libertad.

En la unidad tres se aborda; el método sísmico estático como una manera de evaluar el efecto de los sismos en estructuras que cumplan ciertos criterios de regularidad.

La unidad cuatro trata sobre la introducción al método de análisis dinámico modal espectral, que toma en cuenta las propiedades dinámicas de las estructuras: masa, amortiguamiento y rigidez.En la quinta unidad se presenta los reglamentos que existen en el país para el análisis sísmico de estructuras y una aplicación integral del método sísmico estático para la obtención de las fuerzas que actúan sobre un edificio así como su

1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos

distribución en los elementos resistentes que lo forman.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencias específicas:

Análisis de estructuras bajo la acción de fuerzas sísmicas cumpliendo con las especificaciones de los reglamentos vigentes en la región.

Competencias instrumentales

• Capacidad de análisis y síntesis• Capacidad de organizar y planificar• Conocimientos generales básicos• Conocimientos básicos de la carrera• Comunicación oral y escrita en su

propia lengua• Habilidades básicas de manejo de la

computadora• Habilidades de gestión de

información• Solución de problemas• Toma de decisiones.

Competencias interpersonales

• Capacidad crítica y autocrítica• Trabajo en equipo• Habilidades interpersonales• Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario• Capacidad de comunicarse con

profesionales de otras áreas• Habilidad para trabajar en un

ambiente laboral• Compromiso ético.

Competencias sistémicas

• Capacidad de aplicar losconocimientos en la práctica

• Habilidades de investigación• Capacidad de aprender• Capacidad de adaptarse a nuevas

situaciones• Capacidad de generar nuevas ideas• Liderazgo• Habilidad para trabajar en forma

autónoma• Capacidad para diseñar y gestionar

proyectos

• Iniciativa y espíritu emprendedor• Preocupación por la calidad.

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de elaboración o revisión

ParticipantesObservaciones(cambios y justificación)

Instituto Tecnológico defecha

Representantes de los Institutos Tecnológicos de:

Reunión nacional de Diseño e innovación curricular de la carrera de Ingeniería en

Instituto Tecnológico de fecha

Representante de la Academia de Ciencias Básicas

Análisis, enriquecimiento y elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la carrera de

Instituto Tecnológico defecha

Representantes de los Institutos Tecnológicos participantes en el diseño de la carrera de Ingeniería

Reunión nacional de consolidación de la carrea de ingeniería en

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO (competencias específicas a desarrollar en el curso)

Proporcionar los conocimientos básicos de ingeniería sísmica para la comprensión de la naturaleza de los sismos, la evaluación de las fuerzas que ejercen sobre las estructuras y asegurarles un comportamiento que cumpla con los reglamentos vigentes.

6.- COMPETENCIAS PREVIAS

Conocimientos básicos de Geología. Cálculo de frecuencias, amplitud y períodos para funciones

trigonométricas. Solución de sistemas de ecuaciones diferenciales ordinarias. Cálculo de eigen-valores y eigen-vectores. Análisis de marcos planos bajo el efecto de cargas laterales.

7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas1 Conceptos de

Sismología.1.1 Sismología y peligro sísmico.1.2 Efectos sísmicos en los edificios.1.3 Criterios de diseño sísmico.

2 Introducción a la dinámica estructural.

2.1 Grados de libertad dinámicos.2.2 Sistemas lineales de un grado de libertad.2.3 Sistemas lineales de varios grados de libertad.

3 Método sísmico estático. 3.1 Criterios de estructuración.3.2 Aspectos reglamentarios.3.3 Valuación de las fuerzas sísmicas.3.4 Distribución de las fuerzas sísmicas en los elementos resistentes del edificio.3.5 Momentos de volteo.

4 Introducción al método de análisis dinámico modal espectral.

4.1 Aspectos reglamentarios.4.2 Análisis modal espectral.4.3 La regla de combinación modal.

5 Reglamentos y su aplicación.

5.1 El reglamento de construcción del estado de Oaxaca y las normas técnicas complementarias para el diseño sísmico de estructuras.5.2 El manual de diseño de obras civiles de la CFE. Manual de diseño por sismo.5.3 Aplicación del método sísmico estático para obtención de las fuerzas sísmicas en los elementos resistentes de un edificio.

8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (desarrollo de competencias genéricas)El docente debe:

Ser un conocedor de la asignatura para abordar temas en forma clara y precisa, además de conocer las áreas de aplicación de la materia en los campos de la profesión.Debe organizar actividades de aprendizaje que permitan el desarrollo de habilidades para el trabajo en equipo, fomentar el aprendizaje autónomo e independiente del estudiante como proceso continúo en su formación profesional.

A partir de un examen diagnóstico debe diseñar estrategias didácticas que le permitan homogeneizar los conocimientos en los estudiantes, siendo esta actividad previa al inicio del curso.

Propiciar actividades de metacognición que le permitan la reflexión sobre el conocimiento adquirido y como éste influye en su aprendizaje.

Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes.

Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.

Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la escritura y la expresión oral. Ejemplos: trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas, redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante las observaciones.

Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción – deducción y análisis– síntesis, que lo encaminen hacia la investigación.

Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución.

Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor comprensión del estudiante.

Propiciar el uso de las tecnologías de la información y comunicación en el desarrollo de la asignatura (procesador de texto, hoja de cálculo, base de datos, Internet y otros.).

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:

Reportes y resúmenes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, así como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones.

Información obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada en documentos escritos.Descripción de otras experiencias concretas que podrían realizarse adicionalmente.

Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos.

Autoevaluación.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE

Unidad 1: Conceptos de Sismología.

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

El alumno aprenderá el proceso mediante el cual se originan los sismos, las escalas de medición, así como los daños más comunes que producen en las estructuras.

Cálculo del tiempo de llega de las ondas S respecto a las ondas P.

Cálculo de la cantidad de energía liberada por un sismo de determinado

Correlación de datos para evaluar la dependencia entre magnitud e intensidad.

Cálculo de curvas de isosistas y representación en un mapa.

Unidad 2: Introducción a la dinámica estructural.

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

El alumno comprenderá el comportamiento de las estructuras ante la acción de fuerzas variables con el tiempo; así como las características dinámicas de las estructuras que definen tal comportamiento.

Cálculo de períodos de vibración para estructuras de un grado de libertad, considerando vibración libre.

Cálculo del desplazamiento máximo de una estructura de un grado de libertad sometido a una fuerza variable.

Algoritmo para la solución de la ecuación de una estructura sometida a un acelerograma.

Cálculo de periodos y formas modales para estructuras de varios grados de libertad.

Unidad 3: Método sísmico estático.

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

El alumno aprenderá el procedimiento para la obtención de las fuerzas estáticas que actúan sobre una estructura, evaluación del momento torsionante, evaluación de fuerzas cortantes en

Evaluación del cumplimiento de las condiciones de regularidad de una estructura.

Obtención de las cargas y masas por nivel de una estructura.

entrepiso y momentos flexionantes. Evaluación de las fuerzas que actúan sobre una estructura desplantada sobre cierto tipo de suelo en una zona sísmica.

Distribución de las fuerzas sísmicas en los elementos resistentes.

Unidad 4: Introducción al método de análisis dinámico modal espectral.

Competencia específica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

El alumno comprenderá los aspectos básicos del análisis modal espectral y la regla de combinación de Rosenblueth para la obtención de elementos mecánicos.

Obtención del espectro de diseño para una estructura en función del tipo de suelo y zona sísmica.

Selección del factor de comportamiento Q para una estructura según sus características de ductilidad.

Aplicación del análisis modal espectral y regla de combinación para la obtención de elementos mecánicos.

11.- FUENTES DE INFORMACIÓN

Clough y Penzien, “Dinámica estructural”, Editorial Mc Graw Hill

Meli R. Y Bazan E. “Diseño sísmico de edificios”, Editorial Limusa, 2002

CFE “Manual de diseño de obras civiles. Diseño por sismo”, 2008.

“Normas técnicas complementarias para el diseño por sismo.” 2004