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CURSO : ELEMENTOS ESTRUCTURALES: FUNDAMENTOS DE ANALISIS Y DISE?O ESTRUCTURAL
TRADUCCION : STRUCTURAL ELEMENTS: FUNDAMENTALS OF STRUCTURAL ANALYSIS AND DESIGN
SIGLA : AQC0110
CRÉDITOS 06 SCT-Chile / 10 UC
MODULOS : 03
REQUISITOS : FIS1032
RESTRICCIONES : SIN RESTRICCIONES
TIPO DE ASIGNATURA : CATEDRA
CALIFICACION : ESTANDAR
DISCIPLINA : ARQUITECTURA


I. DESCRIPCION

El curso aborda los conceptos basicos de analisis y dise?o estructural que permiten determinar las solicitaciones y deformaciones de los elementos, y controlarlas mediante decisiones de materialidad, forma, dimension, posicion y condicion de vinculo de los elementos.


II. OBJETIVOS

1. Comprender y realizar un diagrama de cuerpo libre.

2. Comprender el concepto de carga, y reconocer tipos y combinaciones de cargas.

3. Comprender el concepto de grado de libertad y vinculacion, y determinar reacciones de vinculo en estructuras reticuladas y porticos.

4. Relacionar las propiedades de materiales con su comportamiento estructural.

5. Determinar el estado de tensiones y deformaciones de elementos sometidos a compresion, traccion, flexion y esfuerzo de corte.

6. Comprender el concepto de factor de seguridad.

7. Efectuar dise?os simples de elementos de reticulado, vigas y columnas, en acero, madera y hormigon armado.

8. Conocer las proporciones tipicas de las secciones de los elementos estructurales realizados con materiales de construccion comunes


III. CONTENIDOS

1. Repaso general de estatica.

1.1 Analisis vectorial de fuerzas.

1.1.1 Definicion.

1.1.2 Descomposicion.

1.2 Tipos de fuerzas y centro de gravedad.

1.2.1 Puntuales.

1.2.2 Uniformemente distribuidas.

1.2.3 Triangulares.

1.2.4 Trapezoidales.

1.3 Diagrama de cuerpo libre.

1.4 Ecuaciones de equilibrio.

1.5 Concepto de momento.

1.5.1 Momento de una fuerza con respecto a un punto.

1.5.2 Traslado de una fuerza fuera de su linea de accion.

1.5.3 Parejas de fuerzas y propiedades del momento.

1.5.4 Reduccion de un sistema general de fuerzas. Caso plano.

1.5.5 Equilibrio de un cuerpo rigido.


2. Analisis de estructuras isostaticas.

2.1 Equilibrio global.

2.1.1 Grados de libertad y vinculacion.

2.1.2 Dispositivos de vinculacion.

2.1.3 Concepto de lamina.

2.2 Estructuras de reticulado.

2.2.1 Solucion por metodo de nudos.

2.2.2 Solucion por metodo de las secciones (metodo de Ritter).

2.3 Esfuerzos internos.

2.3.1 Convencion de signos.

2.3.2 Diagramas de esfuerzos internos: esfuerzo de corte, esfuerzo normal y momento flector.


3. Resistencia de materiales.

3.1 Elementos sometidos a carga axial.

3.1.1 Concepto de tension unitaria.

3.1.2 Concepto de deformacion unitaria.

3.1.3 Ley de Hooke.

3.2 Principios de mecanica estructural.

3.2.1 Repaso de propiedades mecanicas y comportamiento tension/deformacion de materiales de construccion (acero, madera, hormigon, otros).


4. Dise?o estructural.

4.1 Dise?o de elementos en traccion.

4.1.1 Dise?o de elementos de acero en traccion.

4.1.2 Dise?o de elementos de madera en traccion.

4.2 Elementos sometidos a compresion.

4.2.1 Pandeo, fenomeno de inestabilidad, carga critica de Euler.

4.2.2 Dise?o de columnas de acero.

4.2.3 Dise?o de madera en compresion, columnas compuestas de madera.

4.2.4 Dise?o de columnas de hormigon armado.

4.3 Elementos sometidos a flexion.

4.3.1 Tension de flexion.

4.3.2 Tension de cizalle.

4.3.3 Inestabilidad en vigas. Pandeo lateral-torsional.

4.3.4 Dise?o de vigas de material homogeneo: acero y madera. Dise?o por seguridad con tensiones admisibles/ dise?o por serviciabilidad, limitacion de deformacion maxima en vigas.

4.3.5 Dise?o de vigas de material no homogeneo: hormigon armado. Por metodo de tension admisible.


IV. METODOLOGIA

- Clases expositivas.
- Trabajos practicos.
- Laboratorios.


V. EVALUACION

- Interrogacion 1: 25%
- Interrogacion 2: 25%
- 4 Controles: 25%
- Examen: 25%


VI. BIBLIOGRAFIA

Heinrich, Angel. Sistemas de estructuras. Madrid: Editorial H. Blume, 1970.

Hidalgo, Pedro y Rafael Riddell. Dise?o estructural. Santiago: Ediciones Universidad Catolica de Chile, 2002.

Mc Cormac, Jack C. Dise?o de concreto reforzado. Mexico: Alfaomega, 2005.

___. Dise?o de estructuras de acero: Metodo LRFO. Mexico: Alfaomega, 2002.

Mc Gill, David y W.W. King. Mecanica para Ingenieria y sus aplicaciones: Estatica. Mexico: Grupo Editorial Iberoamerica, 1991.

Meriam, J. L. Statics (Estatica). Barcelona: John Wiley & Sons, 1968.

Mott, Robert L. Resistencia de materiales aplicada. Mexico, D. F.: Prentice-Hall Hispanoamericana, 1996.

Popov, Egor P. Mecanica de solidos. 2? Ed. Mexico: Pearson Education, 2000.

Riddel, Rafael y Pedro Hidalgo. Fundamentos de Ingenieria Estructural para estudiantes de Arquitectura. Santiago: Ediciones Universidad Catolica de Chile, 2001.

Torroja, Eduardo. Razon y ser de los tipos estructurales. Madrid: Artes Graficas, 1960.



PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
ESCUELA DE ARQUITECTURA / Julio 2015