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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DIRECCION DE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

ANÁLISIS ESTRUCTURAL II I. INFORMACIÓN GENERAL

CÓDIGO: EC213G Análisis Estructural II CRÉDITOS: 4 HORAS POR SEMANA: 6 (4 Teoría – 2 Práctica) PRERREQUISITOS: Análisis Estructural I CONDICIÓN: Electivo DEPARTAMENTO: Estructuras PROFESOR: Hugo Scaletti PROFESOR E-MAIL: scaletti@alum.mit.edu

II. SUMILLA DEL CURSO

En el curso de Análisis Estructural II se reformulan y complementan procedimientos considerados en cursos precedentes, para aprovechar mejor las capacidades de las computadoras digitales, plateando modelos matemáticos más realistas y confiables. Se pone énfasis en los aspectos conceptuales, pero también se desarrollan habilidades en el uso de programas de cómputo típicos de la práctica actual en las oficinas de diseño. III. COMPETENCIAS DEL CURSO

1. Conoce las bases teóricas para el uso apropiado de programas de cómputo actualmente empleados en el análisis estructural.

2. Plantea modelos que representan correctamente el problema de análisis, con las hipótesis simplificadoras requeridas para adecuarse a las herramientas disponibles.

3. Utiliza programas de cómputo para el análisis estructural que se emplean en las oficinas de ingeniería civil.

4. Se interesa por procedimientos de análisis que progresivamente se incorporan en la práctica del análisis y el diseño de estructuras.

IV. UNIDADES DE APRENDIZAJE 1. ASPECTOS BÁSICOS DEL MÉTODO DE RIGIDECES / 8 HORAS Objetivos del análisis estructural / Breve reseña histórica / Rigidez y flexibilidad / Análisis basado en rigidez / Idealización de la estructura / Grados de libertad / Sistemas de referencia / Ensamble de las ecuaciones / Determinación de desplazamientos / Desplazamientos prescritos / Fuerzas en los elementos / Acciones no directamente asociadas a los grados de libertad. 2. ANÁLISIS DE RETICULADOS / 10 HORAS Reticulados planos y espaciales / Hipótesis simplificadoras / Rigidez de barra biarticulada 2D y 3D / Análisis de reticulados con cargas concentradas / Incrementos de temperatura / Deformaciones iniciales / Revisión de un programa simple para el análisis de reticulados planos / Uso de programa de cómputo general aplicado al análisis de reticulados. 3. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS APORTICADAS / 8 HORAS Rigidez y flexibilidad de elemento viga-columna 2D (eje recto, sección constante, ejes locales) / Deformaciones de corte / Traslación y rotación del sistema de referencia / Consideraciones

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adicionales para fuerzas distribuidas / Revisión de programa simple para el análisis de pórticos planos / Caso general 3D / Hipótesis simplificadoras en el análisis tradicional. 4. USO DE PROGRAMAS DE CÓMPUTO PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL / 6 HORAS Geometría del modelo / Propiedades de materiales / Características de los elementos / Condiciones de apoyo / Vínculos / Reasignación de propiedades / Condiciones de carga estáticas / Combinaciones / Definición de las cargas / Presentación de resultados / Interacción con otros programas / Breve referencia a aspectos de diseño. 5. TÓPICOS ADICIONALES EN EL ANÁLISIS DE PÓRTICOS / 6 HORAS Pórticos con placas / Rigidez de elementos con brazos rígidos / Fuerzas de empotramiento / Comparación de resultados con distintas hipótesis / Condensaciones estáticas y cinemáticas / Elemento con extremo articulado / Subestructuras / Elementos de sección variable y/o eje curvo. 6. ANÁLISIS SÍSMICO CON FUERZAS ESTÁTICAS EQUIVALENTES / 6 HORAS Rigidez lateral de un pórtico plano / Aproximaciones / Modelos de acoplamiento cercano / Rigidez lateral de muros / Análisis sísmico seudo-tridimensional / Análisis sísmico con modelos tridimensionales / Diafragmas rígidos / Comparación de resultados con distintas hipótesis. 7. INTRODUCCIÓN A LAS TÉCNICAS DE ELEMENTOS FINITOS / 6 HORAS Principio de trabajos virtuales / Energía potencial / Rigideces y fuerzas estáticamente equivalentes / Elementos finitos simples / Consistencia, continuidad y convergencia / Elementos isoparamétricos / Consideraciones prácticas / Análisis de losas con cargas transversales. 8. INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS NO LINEAL / 6 HORAS Comportamiento no lineal, análisis y diseño / No linealidad geométrica / Estructuras tensadas / Magnificación de momentos / Pandeo linearizado / No linealidad en las relaciones constitutivas / Hipótesis de rótulas plásticas / Aisladores sísmicos y disipadores viscosos. V. METODOLOGÍA El curso se desarrolla sobre la base de exposiciones del profesor, lecturas de material adicional, 4 evaluaciones en aula y 4 trabajos prácticos con programas de cómputo. Los trabajos se refieren al análisis de vigas continuas, al análisis de reticulados y pórticos planos, al análisis de un edificio con estructura de concreto armado y al análisis de un puente en arco. Este último trabajo será grupal. VI. FÓRMULA DE EVALUACIÓN

El Promedio Final PF se calcula como se muestra a continuación:

PF = ( EA + EB + ( PC1 + PC2 + PC3 + PC4 + PC5 + PC6) /6 ) /3

EA: Examen Parcial EB: Examen Final PC: Prácticas y trabajos calificados: Se consideran las 6 mejores notas de un total de 8.

VII. BIBLIOGRAFÍA

1. MC GUIRE, William, GALLAGHER, Richard y ZIEMIAN, Ronald

Matrix Structural Analysis

2ª edición. John Wiley and Sons, N.Y., 2000

ISBN 0-471-12918-6

2. TENA, Arturo

Análisis de Estructuras con Métodos Matriciales

Editorial Limusa, México, 2004

ISBN-13: 978-968-18-6980-9