ESTRUCTURAS

5/10/2018 ESTRUCTURAS - slidepdf.com

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Curso: 2010/2011Centro: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR Estudios: Ingeniero Téc. Agrícola, Mecanización y Construcciones Rurales (Plan 2000)

Código: 28002101Ciclo: 1ºCurso: 2ºCuatrimestre: 2ºCarácter: TRONCALCréditos teóri.: 1,5Créditos práct.: 3

Área: INGENIERÍA AGROFORESTALDepartamento: INGENIERÍA RURALDescriptores: CÁLCULO DE ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN. RESISTENCIA DEMATERIALES. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS. ESTRUCTURAS METÁLICAS. ESTRUCTURASDE HORMIGÓN. CONSTRUCCIONES AGRARIAS. __________________________________________________________________________

TEMARIO DE TEORÍA

UNIDAD DIDÁCTICA I: RESISTENCIA DE MATERIALES

TEMA 1.- INTRODUCCIÓN A LA RESISTENCIA DE MATERIALES1.1.- Definición y objetivos de la Resistencia de Materiales.1.2.- Sistema. Concepto de viga: tipos, elementos, secciones y ejes.1.3.- Las acciones exteriores.1.4.- Tensiones, concepto y componentes.1.5.- Los enlaces. Nudos. Tipos de nudos. Apoyos.1.6.- Equilibrio estático de una viga. Reacciones. Vigas isostáticas e hiperestáticas.1.7.- Desplazamientos, giros, deformaciones. Grados de libertad.1.8.- Hipótesis de aplicación y simplificaciones en la teoría de Resistencia de Materiales.1.9.- Equilibrio elástico de una viga.

1.9.1.- Definición de esfuerzos.1.9.2.- Relación fuerzas exteriores/esfuerzos1.9.3.- Relación esfuerzos/tensiones1.9.4.- Equilibrio elástico de una rebanada elemental.

1.10.- Ejemplos prácticos de resolución, reacciones, leyes de esfuerzos, diagramas, envigas y estructuras sencillas.

TEMA 2.- ESFUERZO AXIL. FLEXIÓN SIMPLE Y COMPUESTA. ESFUERZOCORTANTE2.1.- Esfuerzo axil. Tracción y compresión simples.

2.1.1.- Cálculo y comprobación de tensiones.2.1.2.- Deformaciones. Relación tensión - deformación.2.1.3.- Comprobaciones de secciones.

2.2.- Flexión simple: concepto y tipos de flexión.2.2.1.- Tensiones en una pieza sometida a flexión simple.2.2.2.- Deformaciones en una sección.2.2.3.- Deformaciones en una viga.2.2.4.- Formas de diseño a flexión.2.2.5.- Flexión compuesta.



2.2.5.1.- Tensión de una pieza sometida a flexión compuesta.2.3.- Esfuerzo cortante.

2.3.1.- Esfuerzo cortante puro.2.3.2.- Teoría general del esfuerzo cortante asociada a la flexión.2.3.3.- Deformación debida al esfuerzo cortante.

2.3.4.- Comprobación de secciones.

TEMA 3. ANÁLISIS DE DEFORMACIONES3.1.- Deformación de vigas rectas sometidas a flexión simple. Ecuación de la elástica.Relación entre esfuerzos de flexión y deformaciones.3.2.- Método de la doble integración.3.3.- Teoremas de Mohr.3.4.- Método de la carga unidad. Energía y trabajo de deformación. Teorema dereciprocidad. Teorema de Castigliano. Teoremas energéticos.

UNIDAD DIDÁCTICA II: ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS

TEMA 4. ESTRUCTURAS ARTICULADAS4.1.- Estructuras articuladas: definiciones.4.2.- Tipología de las estructuras trianguladas. Comportamiento.4.3.- Estructuras isostáticas: análisis de esfuerzos..

4.3.1.- Método de los nudos.4.3.2.- Método gráfico de Cremona.4.3.3.- Método de las secciones de Cullman-Ritter.

4.4.- Análisis de deformaciones.

TEMA 5. CÁLCULO DE ESTRUCTURAS HIPERESTÁTICAS: MÉTODO DEFLEXIBILIDAD5.1.- Definiciones y conceptos básicos. Método de flexibilidad.5.2.- Método de cálculo.5.3.- Comentarios de aplicación del método.5.4.- Tablas de giros y desplazamientos en vigas simples y esfuerzos en vigas continuas.5.5.- Aplicaciones prácticas.5.6.- Aplicación del método al cálculo de estructuras articuladas hiperestáticas.

TEMA 6. ESTRUCTURAS RETICULARES DE NUDOS RÍGIDOS: CONCEPTOSBÁSICOS

6.1.- Concepto y características de un nudo rígido. Estructuras reticuladas. Tipologíaestructural.6.2. Esfuerzos y deformaciones en estructuras de nudos rígidos.6.3.- Indeterminación cinemática. Grado de libertad. Estructuras traslacionales eintraslacionales. Consecuencias y aplicaciones6.4.- Simetría y antimetría.6.5.- Concepto de rigidez a flexión de una barra. Coeficientes de rigidez y de transmisión.6.6.- Momentos de empotramiento perfecto.6.7.- Estudio comparativo de la influencia de la hiperestaticidad en distintos factores dediseño estructural.

TEMA 7. CÁLCULO DE ESTRUCTURAS RETICULARES DE NUDOSRÍGIDOS. MÉTODO DE RIGIDEZ



7.1.- Introducción.7.2.- Planteamiento del método de rigidez.7.3.- Análisis de la barra aislada. Esfuerzos: Convenio de signos. Deformaciones(desplazamientos, giros). Estudio de barra cargada.7.4.- Relación entre esfuerzos y deformaciones. Métodos de resolución.

7.5.- Método pendiente-desviación.7.6.- Método de rigidez.

SUBUNIDAD DIDÁCTICA III-A: ESTRUCTURAS METÁLICAS

TEMA 8. ESTRUCTURAS METÁLICAS: MATERIALES Y BASES DECÁLCULO8.1.- Introducción: pautas de diseño de construcciones agrarias mediante estructurasmetálicas.8.2. Normativa: ámbito de aplicación.8.3.- Materiales: el acero estructural.

8.3.1. Generalidades.8.3.2. Aceros en chapas y perfiles.8.3.3. Tornillos, tuercas y arandelas.8.3.4. Prontuario de valores estáticos.

8.4.- Resistencia de Cálculo.8.5.- Durabilidad.8.6.- Bases de cálculo.

8.4.1.- Generalidades.8.4.2.- Verificaciones.8.4.3.- Estados Límite Últimos.

8.4.3.1.- Condiciones que deben verificarse.

8.4.3.2.- Efecto de las acciones.8.4.3.3.- Coeficientes parciales de seguridad para determinar la resistencia.8.4.4.- Estados Límite de Servicio.

8.4.4.1.- Condiciones que deben verificarse.8.4.4.2.- Efecto de las acciones.8.4.4.3.- Propiedades elásticas.

8.4.5.- Geometría.8.4.5.1.- Valor de cálculo.8.4.5.2.- Desviaciones de una dimensión geométrica.

TEMA 9. ESTRUCTURAS METALICAS: ANÁLISIS ESTRUCTURAL YCÁLCULO DE PIEZAS9.1.- Análisis estructural.

9.1.1.- Generalidades.9.1.2.- Modelos de comportamiento estructural.

9.1.2.1.- Hipótesis.9.1.2.2.- Modelos de piezas.9.1.2.3.- Uniones entre elementos.9.1.2.4.- Tipos de sección.

9.1.3.- Estabilidad lateral global.9.1.4.- Análisis plástico.

9.1.5.- Estados Límite Últimos.9.1.5.1.- Generalidades.



9.1.5.2.- Resistencia de las Secciones.9.1.5.2.1.- Bases.9.1.5.2.2.- Términos de sección.9.1.5.2.3.- Resistencia de las secciones a tracción.9.1.5.2.4.- Resistencia de las secciones a corte.

9.1.5.2.5.- Resistencia de las secciones a compresión.9.1.5.2.6.- Resistencia de las secciones a flexión.9.1.5.2.7.- Interacción de esfuerzos en secciones.

9.1.5.3.- Resistencia de las barras.9.1.5.3.1.- Resistencia de las barras a tracción.9.1.5.3.2.- Resistencia de las barras a compresión.

9.1.5.3.2.1.- Barras rectas de sección constantey axil constante.

9.1.5.3.3.- Elementos triangulados.9.1.5.3.4.- Pilares de edificios.

9.1.6.- Estados Límite de Servicio.

9.1.6.1.- Deformaciones, flecha y desplome.9.1.6.2.- Vibraciones.

SUBUNIDAD DIDÁCTICA III-B: ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN

TEMA 10. HORMIGÓN ARMADO10.1.- Introducción: pautas de diseño de construcciones agrarias mediante estructuras dehormigón armado.10.2.- Normativa: ámbito de aplicación.

10.3.- Características de los materiales.10.3.1.- Características del acero.

10.3.2.- Características del hormigón.10.4.- Bases de cálculo.10.4.1.- Estados límite. Condiciones de seguridad.10.4.2.- Valores característicos y de cálculo. Acciones e hipótesis de carga.10.4.3.- Proceso de rotura bajo tensiones normales.10.4.4.- Cuantías límite de armaduras. Cuantía mecánica. Cuantía

geométrica.10.4.5.- Estados límite de agotamiento frente a solicitaciones normales.

10.4.5.1.- Consideraciones y principios generales de cálculo.10.4.5.2.- Dominios de deformación de las secciones.10.4.5.3.- Ecuaciones de equilibrio y compatibilidad.

10.4.6.- Cálculo de secciones a flexión.10.4.6.1.- Criterios generales. Dimensionamiento y comprobación.10.4.6.2.- Método parábola-rectángulo.10.4.7.- Cálculo de secciones a cortante.10.4.8.- Bases de dimensionado de elementos estructurales.

TEMARIO DE PRÁCTICAS.Práctica 1. Estudio y manejo de la normativa sobre acciones en la edificación.

Práctica 2. Aplicación práctica de la normativa sobre acciones en la edificación.

Práctica 3. Cálculo de reacciones y esfuerzos en vigas isostáticas simples ante variashipótesis de carga.



Práctica 4. Comprobación resistente de secciones en vigas. Práctica 5. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parteI): planteamiento, elección de tipologías, hipótesis de carga para diferentes materiales.

Práctica 6. Determinación de deformaciones en vigas.

Práctica 7. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parteII): cálculo de esfuerzos en correas, así como en las barras de la tipología cercha sobre

pilares de la construcción propuesta.

Práctica 8. Cálculo de varias tipologías de estructuras articuladas isostáticas.

Práctica 9. Cálculo de vigas hiperestáticas simples sometidas a diferentes cargasmediante el método de flexibilidad.

Práctica 10. Cálculo de estructuras hiperestáticas sometidas a diferentes cargas medianteel método de flexibilidad.

Práctica 11. Cálculo de vigas hiperestáticas simples sometidas a diferentes cargasmediante el método de rigidez simplificado.

Práctica 12. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parteIII): cálculo de la tipología pórtico con doble pendiente de la construcción propuestamediante el método de rigidez simplificado.

Práctica 13. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parteIV): dimensionado de las correas, de las barras de la cercha de la práctica 7 y de las barras del pórtico de la práctica 12 mediante perfiles laminados.

Práctica 14. Cálculo de secciones de hormigón armado a diferentes solicitaciones.

Práctica 15. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parte

V): dimensionado de las barras del pórtico de la práctica 12 mediante hormigón

armado.

BIBLIOGRAFÍA.

ARVIZA VALVERDE, J. Resistencia de materiales. Cálculo de estructuras. Estructurasmetálicas. Servicio de publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia.ARGUELLES ALVAREZ, R. 1981. Cálculo de Estructuras. Tomo I y II. Escuela TécnicaSuperior de Ingenieros de Montes. Servicio de Publicaciones. Madrid.ARGUELLES ALVAREZ, R. La estructura metálica hoy. Volúmenes I, II, III y IV. Ed.

Bellisco. Madrid.FERRAN, J.J. 1991. Resistencia de materiales. E.T.S.I.A. Servicio de publicaciones de laU.P.Valencia.



FERRAN, J.J. 1991. Cálculo de estructuras. E.T.S.I.A. Servicio de publicaciones de laU.P. Valencia.FERRAN, J.J. 1992. Estructuras metálicas. E.T.S.I.A. Servicio de publicaciones de la U.P.Valencia.MINISTERIO DE FOMENTO. Instrucción de hormigón estructural, EHE-98. Madrid.

MINISTERIO DE LA VIVIENDA. Código Técnico en la Edificación, CTE-06. Madrid:Documento Básicos del CTE:DB-SE Seguridad Estructural.DB-SE-A Acero.DB-SE-AE Acciones en la Edificación.DB-SE-C Cimientos.

MONFORT, J. 2006. Estructuras metálicas para edificación: adaptado al CTE. EditorialUniversidad Politécnica de Valencia.Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación (BOE núm. 266, de 6de noviembre).PEÑA, A.A.; PÉREZ, J; VALERA, D.L.; CERVANTES, M. 1999. Construcciones

Agroindustriales. Servicio Publicaciones de la Universidad de Almería.PEREZ, J.; PEÑA, A.A. 2004. Construcciones Agrarias: problemas de estructurashiperestáticas. Sistemas de Oficina de Almería S.A., Servicio de Publicaciones de laUniversidad de Almería.PEREZ GARCIA, F., AYUSO MUÑOZ, J. y CABALLERO REPULLO A. EscuelaTécnica Superior de Ingenieros Agrónomos. Universidad de Córdoba.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN.

La evaluación de la asignatura se realizará mediante examen de toda la materiadel programa de teoría y prácticas.

El Alumno debe ser capaz de calcular y dimensionar los elementos básicos deuna construcción agraria, tales como correas de cubierta, cerchas, pórticos rígidos,

pilares, y todo ello con ambos materiales constructivos, acero y hormigón armado.

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