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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS BÁSICAS CICLO 2014-I

DIBUJO DE INGENIERÍA II (CB121- G,H,I,J) TRABAJO ESCALONADO

1. OBJETIVO

El trabajo escalonado tiene como objetivo desarrollar la creatividad y la innovación para la solución de problemas y necesidades del país mediante el desarrollo de proyectos de Ingeniería Civil.

2. COMPETENCIAS

Mediante el desarrollo del trabajo escalonado denominado “Modelado de Información del Edificio – BIM”, los alumnos interactúan en grupo y se espera que desarrollen las competencias relacionadas con:

Diseño en ingeniería: a. Interpreta capacidad portante del terreno b. Analiza diseño de cimentaciones y formula observaciones c. Presenta y describe la solución en forma gráfica a través de simulaciones

virtuales

Solución de Problemas de Ingeniería: d.

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r. Propone y acepta ideas que conducen al logro de los objetivos del proyecto. s. Valora las diferencias y respeta los acuerdos de grupo.

3. TEMAS A DESARROLLAR

Los temas que se consideran para el trabajo escalonado corresponden a diversos tipos de edificaciones proyectadas como viviendas multifamiliares y hoteles, para la cual los alumnos trabajaran en BIM a un nivel básico usando como herramienta el programa AutoCAD® de la empresa Autodesk®. Para esto, los alumnos reciben información digitalizada de los planos que definen una edificación.

4. PROCEDIMIENTOS PARA DESARROLLO DEL TRABAJO ESCALONADO

Cada grupo de trabajo conformado por cinco integrantes como máximo, se deben organizar y planificar para revisar cada una de las especialidades indicadas en los planos que definen la edificación proyectada, con la finalidad de familiarizarse con los detalles y demás componentes de la edificación, luego deben construir en tres dimensiones inicialmente en forma imaginaria y posteriormente usando las herramientas del AutoCAD con las mediciones respectivas.

Con la finalidad de garantizar la participación de cada uno de los integrantes del grupo se recomienda dividir la edificación usando los ejes principales y secundarios con la precisión que amerita para que posteriormente puedan integrarlo.

En el proceso de construcción virtual se recomienda elaborar en etapas, tal como se construye una edificación, agrupando en capas de acuerdo al tipo de material.

5. ANÁLISIS DE COSTOS Y ESTABILIDAD

Determinar el volumen total de concreto de la edificación. Incluye cimentaciones (zapatas y cimientos corridos), elementos verticales (columnas y placas) y losas (macizas o aligeradas). En las losas aligeradas, determinar el volumen de concreto considerando sólo el concreto de las viguetas, habiendo descontado el espacio dejado por los ladrillos.

Determinar el volumen total de albañilería en la edificación. Solo considerar los ladrillos de los muros, sin tomar en cuenta los de las losas aligeradas.

Determinar el volumen de material procedente de la excavación con fines de colocar la cimentación proyectada. Al volumen excavado, aplicar un factor de esponjamiento del 12% para conocer el volumen a ser transportado para su eliminación.

Calcular el costo total de la edificación a nivel de casco, empleando solamente los 3 materiales cuyos volúmenes se han determinado: concreto, albañilería y excavación. Obtener los costos del concreto, albañilería y material procedente de la excavación a ser transportado, empleando valores unitarios establecidos para las tasaciones en edificaciones construidas correspondientes a la costa. Concluir mencionando cuál de estos materiales tiene mayor incidencia en la determinación del costo parcial de la edificación.

Calcular el peso de concreto y albañilería de la edificación Utilizando el peso específico de cada uno. Calcular del peso total de la edificación a nivel de casco (sin acabados). Calcular también el peso total de la sobrecarga en la edificación, empleando los valores que se indican en las especificaciones técnicas de los planos. Determinar de manera referencial el esfuerzo que se transmite sobre el terreno del área construida total de la edificación por la suma de la propia estructura y la sobrecarga.

Obtener el centro de masas de la edificación.

Dividir las plantas en las áreas tributarias, tanto las que aportan carga sobre cada columna o placa como las que transmiten carga sobre el suelo de cimentación. Calcular el esfuerzo que se transmite al terreno en cada zapata según estas áreas

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tributarias. Considerar el peso de la propia estructura y de la sobrecarga en este cálculo.

Comparar los esfuerzos bajo las cimentaciones con la obtenida de manera referencial con el del área construida total. Analizar las áreas consideradas en la cimentación y realizar las recomendaciones respectivas. Discutir las diferencias y comentar.

Comparar los esfuerzos transmitidos al terreno con la capacidad portante del mismo, cuya resistencia se indica en las especificaciones técnicas de los planos de la edificación. Verificar si se garantiza la estabilidad de la edificación.

Presentar todas las observaciones que puedan encontrar en los detalles de los planos durante el proceso de construcción virtual.

6. CRITERIOS A CONSIDERAR EN LA EVALUACIÓN DE LOS TRABAJOS

Además de considerarse las competencias antes indicadas se considera en la evaluación la:

Aplicación de conceptos y técnicas de ciencias e ingeniería.

Originalidad del problema y creatividad de la solución.

Integración del grupo de trabajo.

Presentación del informe final

7. FORMAS DE EVALUACIÓN

El Trabajo Escalonado influirá en la calificación del curso como se especifica a continuación:

Nota del Trabajo Escalonado 1 (TE1): - El avance entregado a través del aula virtual tendrá un valor de 2 puntos. - La primera entrega física, acompañada de su versión digital tendrá un valor de

18 puntos. - Será evaluado por el profesor de práctica correspondiente.

Nota del Trabajo Escalonado 2 (TE2): - Los avances entregados a través del aula virtual tendrá un valor total de 3

puntos. - La entrega final (física y digital) tendrá un valor de 17 puntos. - Será evaluado por el profesor de teoría, para clasificar y escoger los mejores

trabajos.

Nota de la Práctica Calificada 6 (PC6): - La exposición y entrega de diapositivas tendrán un valor total de 5 puntos. - Serán evaluados por el profesor de teoría. - El resto de puntaje corresponde a pruebas objetivas u otros métodos de

evaluación que no están relacionados con el Trabajo Escalonado.

8. CRONOGRAMA DE EXPOSICIONES Y ENTREGAS

El trabajo escalonado se evaluará a lo largo del ciclo según el cronograma de la tabla que viene a continuación. El profesor de teoría podrá reajustar las fechas y los temas de las exposiciones y entregas, de acuerdo a los requerimientos del tema en particular a exponer y de la disponibilidad de tiempo para no afectar el cumplimiento del sílabo del curso.

SEMANA EXPOSICIÓN ENTREGA

Nº Fechas Grupo y Tema Tema Digital Física

5 14/04 – 18/04 -- --

6 21/04 – 25/04 1 y 2 --

7 28/04 – 02/05 3 y 4 1 y 2 --

8 05/05 – 09/05 EXAMEN PARCIAL

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SEMANA EXPOSICIÓN ENTREGA

Nº Fechas Grupo y Tema Tema Digital Física

9 12/05 – 16/05 -- TE1: 1, 2, 3 y 4 10 19/05 – 23/05 5 --

11 26/05 – 30/05 6 5 --

12 02/06 – 06/06 7 6 --

13 09/06 – 13/06 8 7 --

14 16/06 – 20/06 -- TE2: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 (CD)

15 23/06 – 27/06 -- --

14 30/06 – 04/07 EXAMEN FINAL

Las exposiciones serán realizadas durante la clase de teoría de la semana correspondiente.

Las diapositivas deberán ser entregadas por el aula virtual el mismo día de la exposición.

Las entregas digitales de los avances (semanas 7, 11, 12 y 13) serán realizadas el día de la clase de teoría en la semana correspondiente.

Los Trabajos Escalonados 1 y 2 se entregarán en el Departamento Académico de Ciencias Básicas, en el horario de 10 a 12 m, según el siguiente cronograma:

Secciones

Fecha de Entrega

TE1 TE2

G,H,I,J 16/05/2014 20/06/2014

Los Trabajos Escalonados 1 y 2 (informes, planos y CD) deberán ser evaluados y devueltos a los estudiantes para su retroalimentación.

La Exposición Final de los Trabajos Escalonados seleccionados será definido por el profesor de teoría y se considerará en la evaluación final del grupo de alumnos que participaron.

9. TEMAS DE LAS EXPOSICIÓN Y LOS AVANCES

A continuación se enumeran los temas de las exposiciones y avances que serán entregados de manera escalonada de forma digital y/o física. El número de tema coincide con el número de grupo que lo expondrá. Todos los temas son diferentes y deben tratar de no repetirse en dos exposiciones.

Tema 1.- Descripción de los planos. Repartición de la edificación a cada integrante del grupo (croquis). Criterios utilizados.

Tema 2.- Dibujo de la cimentación: zapatas y cimientos corridos. Comandos principales para la generación y edición de sólidos.

Tema 3.- Dibujo del primer nivel: columnas, placas, losas macizas, aligeradas, muros de albañilería, cisterna, etc. Cálculo de volúmenes: concreto, albañilería y excavaciones hasta el primer nivel.

Tema 4.- Cálculo de costos, pesos y esfuerzos transmitidos sobre el área construida. Densidad de materiales en AutoCAD. Centro de masas.

Tema 5.- Áreas tributarias de las cargas hacia las columnas. Criterios generales.

Tema 6.- Cálculo de los esfuerzos transmitidos al terreno. Verificación de la capacidad portante.

Tema 7.- Videos: proceso constructivo y recorrido virtual por el interior de los ambientes de la edificación.

Tema 8.- Building Information Modeling (BIM). Relación con el trabajo.

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10. EXPOSICIONES

Aunque cada grupo terminará desarrollando el trabajo completo (los 8 temas), cada grupo realizará la exposición de un tema solamente. La exposición será oral en el horario de clases de teoría, en presencia del profesor y sus demás compañeros de curso. El objetivo de las exposiciones es promover el avance gradual del trabajo en todos los grupos y la discusión y resolución problemas particulares que cada grupo encuentre.

La exposición será con el apoyo de un equipo multimedia (computador, proyector y puntero láser), con lo que se podrán presentar diapositivas que contengan fotos, videos y animaciones relacionados al tema de la exposición. Cada grupo tendrá una disponibilidad máxima de 15 minutos de tiempo, de las cuales 10 minutos corresponden a la exposición oral y 5 minutos a una ronda de preguntas y respuestas.

Durante la exposición se exhibirán los procedimientos relacionados al desarrollo del trabajo, enfocándose principalmente en la presentación de los problemas y la explicación de la metodología de su solución gráfica propuesta. La exposición puede contar de una parte teórica, pero limitada a un máximo de 5 minutos. El objetivo es explicar cómo se puede realizar el tema asignado del trabajo, mostrando la experiencia de haberlo realizado antes. Los expositores pueden solamente mostrar un avance del tema a exponer, con tal de cumplir con la explicación del procedimiento propuesto.

Todos los integrantes del grupo deberán exponer dentro de los 10 minutos programados (2 minutos por integrante). El excederse en el tiempo de exposición influirá negativamente en la calificación. De esta manera se tomará en cuenta la capacidad de síntesis y organizacional del grupo y permitirá el desarrollo normal del sílabo del curso en el resto de la clase de teoría.

Las preguntas se realizarán luego de finalizada la exposición, con la finalidad de promover la discusión entre estudiantes, así como incentivar la integración del conocimiento del tema expuesto en todos los miembros del grupo. Los autores de las preguntas serán principalmente los demás estudiantes asistentes, pudiendo intervenir eventualmente el profesor de teoría en caso sea insuficiente. Los expositores responderán a las preguntas, procurando hacer participar a un miembro del grupo diferente cada una. La calidad de las preguntas propuestas también formará parte de la nota de participación en clases (PC6).

Los archivos digitales empleados en las exposiciones deberán ser compartidos con los demás grupos a través del aula virtual. El archivo será uno sólo, pero puede ser el resultado de haber comprimido varios archivos en uno. El nombre del archivo entregado deberá tener el formato: “GrupoS#-TemaExpuesto”, donde S representa la sección (G, H, I o J) y # representa el número de grupo.

El profesor de teoría podrá realizar modificaciones a estas indicaciones planteadas para las exposiciones.

11. ENTREGA DIGITAL DE LOS AVANCES

Los avances parciales del trabajo, que corresponden a las semanas 7, 11, 12 y 13, serán entregados únicamente de forma digital, presentando la información que sustente que se ha alcanzado desarrollar el tema. Son del carácter informal y puede carecer de una buena presentación. Puede estar conformado por archivos con

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imagen escaneada, el archivo CAD y/o fotografías que den testimonio de que el avance ha sido completado.

Las entregas se realizarán a través del aula virtual. El archivo entregado deberá ser solo uno, en el siguiente formato: “GrupoS#-TemaPresentado”, donde S representa la sección (G, H, I o J) y # representa el número de grupo.

12. CONTENIDO DE LA PRIMERA ENTREGA (TE1)

Consiste en la presentación de lo siguiente:

Carátula:

Universidad / Facultad / Departamento Académico

Título

Autor (Indicar además el número de grupo)

Curso

Resumen (entre 6 y 8 líneas) 1. Introducción 2. Memoria Descriptiva 3. Volumen de concreto, albañilería y excavación hasta el primer nivel. 4. Planos: Vista tridimensional de la etapa de cimentación, muros y columnas

del primer nivel. 5. Planos de Arquitectura (distribución de cada nivel)

13. CONTENIDO DE LA PRESENTACIÓN FINAL (TE2)

Los componentes del informe final son: Carátula:

Universidad / Facultad / Departamento Académico

Título

Autor (Indicar además el número de grupo)

Curso

Resumen (entre 6 y 8 líneas) 1. Introducción 2. Memoria Descriptiva 3. Calculo de volumen de excavación, peso de la edificación, distribución de

cargas en la cimentación, cálculo del centro de masa y cantidad de materiales incidentes en el costo de la edificación.

4. Análisis de estabilidad de la edificación 5. Costos de la edificación. 6. Planos: Vista tridimensional de la edificación. 7. Observaciones. 8. Conclusiones 9. Bibliografía. CD (Informe, planos, video de la construcción y el recorrido virtuales.

El informe debe incluir figuras y gráficos para una mejor explicación. El tipo de letra para el texto es Arial de 10 puntos.

Como parte de la solución gráfica se debe presentar planos impresos solo con tinta negra en papel blanco (no papel vegetal) usando de preferencia formato A3.

Se recuerda que en los planos deben usar la valoración de líneas, membrete adecuado con la información pertinente, gráficos debidamente rotulados con sus respectivas escalas.