Facultad de Ingeniería

Civil

SILABO

ASIGNATURA: ANALISIS ESTRUCTURAL II CODIGO: 3B0109

I.- DATOS GENERALES

1.0. Escuela Profesional : Ingeniería Civil1.1. Departamento Académico : Ingeniería Civil 1.2. Semestre Académico : 2006-II1.3 Ciclo : OCTAVO 1.4. Créditos : 61.5. Condición : Obligatorio1.6. Horas Semanales : Teoría : 05 Practica : 021.7. Pre-requisitos : Análisis Estructural I1.8. Profesor Responsable : Ing. Omart Tello Malpartida

Ing. Torres Murga, SaulIng. Aranda Chavez, Wilson

II.- SUMILLAEl contenido permitirá el estudio de los métodos matriciales empleados para el análisis estructural, desarrollando:Conceptos estructuralesCálculo de deformacionesAnálisis de estructuras hiperestáticasMétodos de análisis estructural lineal abordado por cálculo matricial con procedimientos manuales y sistematizados orientados a la programación.

III.- OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES Conocer la teoría en que se basan las técnicas matriciales actualmente usadas en

análisis estructural y las formas de su implementación computacional. Estimular a resolver los problemas estructurales con métodos matriciales, en conjunto

con un programa computacional de interpretación de operaciones fundamentales. Desarrollar la capacidad de crear modelos que permitan resolver estos problemas

usando las herramientas computacionales disponibles.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer los Métodos de Análisis Matricial, comprendiendo sus ventajas y

limitaciones. Comprender los criterios de comportamiento y de análisis de estructuras y contar con

las bases de los criterios de estructuración. Aplicar los conocimientos adquiridos a la resolución de estructuras y analizar los

resultados mediante procedimientos manuales con calculadora y mediante programas comerciales, en su versión educativa, acordes con los requerimientos del trabajo.

Demostrar los conocimientos y habilidades desarrolladas, eligiendo los métodos y técnicas adecuadas para el desarrollo de problemas de análisis estructural.

IV.- PROGRAMACION DE CONTENIDOS

UNIDAD I : METODOS MATRICIALES

PRIMERA SEMANAPrimera Sesión:Introducción a los métodos matriciales de análisis estructural.- Grados de indeterminación.- Relación entre rigidez y flexibilidad.- Ventajas y desventajas de los

1 al 5

métodos de rigidez y flexibilidadSegunda Sesión:Práctica Dirigida: Operaciones matriciales y métodos de solución de sistema de ecuaciones Fuente: Kardestuncer, H. Introducción al Análisis Estructural con Matrices, McGraw-Hill. México 1974Lectura: Capitulo 1 “Operaciones matriciales, Solución de sistemas de ecuaciones”

UNIDAD II : METODO DE FLEXIBILIDAD

SEGUNDA SEMANAPrimera Sesión:Método de flexibilidad.- Redundantes e indeterminación estática.-Coeficientes de flexibilidad.- Aplicación a pórticos planos Segunda Sesión:Practica Dirigida: Ejemplos de aplicación del método de flexibilidad. Fuente: R. Withe, P. Gergel y R.Sexsmith, Ing. Estructural Vol. 2 – Estructuras Estáticamente Indeterminadas, LIMUSA México 1985Lectura: Capitulo 13 “Planteamiento Matricial del Método de Fuerzas”

UNIDAD III : METODO DE RIGIDEZ MANUAL

TERCERA SEMANA Primera Sesión:Método de Rigidez.- Fundamentos.- Grados de libertad e Indeterminación Cinemática.- Coeficientes de Rigidez.- Aplicación a vigas.Segunda Sesión:1ra Practica Calificada : Operaciones Matriciales, Solución de sistema de ecuaciones y el Método de flexibilidad Fuente: James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares, CESCA México 1986Lectura: Capitulo 2 “Introducción a los Métodos de Flexibilidad y de Rigidez”

CUARTA SEMANA Primera Sesión:Método de rigidez en vigas y pórticos ortogonales.- Cálculo de desplazamientos.- Fuerzas en el extremo de barra.Segunda Sesión:Practica dirigida: Aplicación del método de rigidez en vigas y porticosFuente: Kardestuncer, H. Introducción al Análisis Estructural con Matrices, McGraw-Hill México 1974Lectura: Capitulo 5 “Método de Rigidez”

QUINTA SEMANA Primera Sesión:Método de Rigidez en pórticos con apoyos rotulados.-Modelo de Estructuras con apoyos elásticos.- Método de Rigidez con apoyos elásticos Segunda Sesión:2da Practica Calificada: Método de rigidez en vigas y pórticos ortogonales Fuente: James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares, CESCA México 1986Lectura: Capitulo 6 “ Tópicos Adicionales para el Método de Rigidez”

SEXTA SEMANAPrimera Sesión:Método de Rigidez en pórticos con elementos inclinados.- Cálculo de desplazamientos.-Fuerzas en el extremo de barra. Segunda Sesión:Practica dirigida: Pórticos con apoyos rotulados y elementos inclinados Fuente: Jeffrey P. Laible, Análisis Estructural, McGraw-Hill, México 1993Lectura: Capitulo 9 “Método de Rigidez”

SETIMA SEMANA

2 al 5

Primera Sesión:Método de Rigidez en Armaduras PlanasSeminario: Uso de software de Operaciones Matriciales ( MathCad)Segunda Sesión:3ra Practica Calificada Pórticos con apoyos rotulados y elementos inclinados Fuente: Jeffrey P. Laible, Análisis Estructural, McGraw-Hill, México 1993Lectura: Capitulo 5 “Análisis Matricial de Armaduras”

OCTAVA SEMANA EXAMEN PARCIAL

UNIDAD IV : EDIFICACIONES CON MUROS DE CORTE

NOVENA SEMANA Primera Sesión:Edificaciones con muros estructurales.- Modelos de análisis.- Matriz de rigidez de elementos con brazos rígidos y columna ancha.- Muros y Tabiques de albañilería.- Interacción Tabique – Pórtico. Segunda Sesión:4ra Practica Calificada: A armaduras Fuente: A. Ghali y A.M. Neville, Análisis Estructural, DIANA, México 1983Lectura: Capitulo 16 “Análisis de estructuras con paredes resistentes al esfuerzo de corte”Fuente: Angel San Bartolomé, Análisis de Edificios, Fondo Editorial PUC, Lima 1998Lectura: Capitulo 5 “Casos Especiales”

UNIDAD IV : ANALISIS SEUDO TRIDIMENSIONAL

DECIMA SEMANA Primera Sesión:Matriz de rigidez lateral.Segunda Sesión:Practica dirigida: Muros de corte y rigidez lateral Fuente: Javier Pique y Hugo Scaletti, Análisis Sísmico de Edificios, CIP- Capitulo de Ing. Civil Lima 1991Lectura: Capitulo 4 “Formulación Matricial para el Análisis Seudo Tridimensional

DECIMA PRIMERA SEMANAPrimera Sesión:Análisis tridimensional.- Simplificaciones.- Análisis Seudo tridimensional de estructuras.- Condensación Estática.- Condensación Cinemática. Segunda Sesión:4ta Practica Calificada : Muros de corte y rigidez lateral Fuente: Javier Pique y Hugo Scaletti, Análisis Sísmico de Edificios, CIP- Capitulo de Ing. Civil Lima 1991Lectura: Capitulo 4 “Formulación Matricial para el Análisis Tridimensional”

DECIMA SEGUNDA SEMANAPrimera Sesión:Análisis Seudo tridimensional de edificaciones de baja altura.- Limitaciones del Análisis Seudo tridimensional. Segunda Sesión:Practica dirigida: Análisis Seudo tridimensional Propuesta de Trabajo Domiciliario: Análisis Seudo tridimensional Fuente: Javier Pique y Hugo Scaletti, Análisis Sísmico de Edificios, CIP- Capitulo de Ing. Civil Lima 1991Lectura: Capitulo 4 “Formulación Matricial para el Análisis Seudo Tridimensional

UNIDAD V: METODO RIGIDEZ SISTEMATIZADO

DECIMA TERCERA SEMANA Primera Sesión:

3 al 5

Metodo Directo de Matriz de Rigidez.- Matriz de rigidez de elemento pórtico con 3 g.d.l por nudo.- Sistema de coordenadas local y global.- Matrices de Transformación de coordenadas. Segunda Sesión:Ensamble de la Matriz de Rigidez de la Estructura.- Vector de Cargas de nudo o Cinemática mente Equivalentes. Fuente: James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares, CESCA México 1986Lectura: Capitulo 4 “ Método de Rigidez”

DECIMA CUARTA SEMANA Primera Sesión:Condiciones de Borde.- Cálculo de desplazamientos.-Calculo de Esfuerzos Internos.- Aplicación Armaduras y Pórticos.-Características de Generalización del Método de Rigi-dez.Segunda Sesión:Efectos de variaciones de temperatura, asentamientos de apoyos, apoyos elásticos.Fuente: James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares, CESCA México 1986Lectura: Capitulo 6 “Tópicos Adicionales para el Método de Rigidez”

DECIMA QUINTA SEMANAEXAMEN FINAL

DECIMA SEXTA SEMANA EXAMEN SUSTITUTORIO

DECIMA SETIMA SEMANAEXAMEN DE APLAZADOS

V.- PROCEDIMIENTOS DIDACTICOSEnseñanza explicativa expositiva, con facilidades para que los asistentes tomen nota. Empleando la metodología interrogativa para reforzar conceptos y en las aplicaciones desarrollar la profundización de los principios explicados.

VI.- EQUIPO Y MATERIALESMateriales: Bibliografía actualizada

Proyector de transparencias Laboratorio de computo con hardware y software adecuado para el Análisis Estructural Asistido por Computadora.

Equipo: Proyector de MultimediaPlanoteca de Proyectos EstructuralesVideoteca de Proyectos EstructuralesLaboratorio de Ensayo de EstructurasAcceso a Información Vía Comunicación Electrónica

VII.- EVALUACIÓNEs permanente e integral, en función de los objetivos planteados. Se considerarán dos exámenes y el promedio de prácticas, los cuales se consideran como números enteros (sin decimales), cada uno de ellos tendrá un peso según se indica líneas abajo. El puntaje mínimo para aprobar el curso es de 105 puntos que equivale a nota once.Sistema de Evaluación: SES-5

Promedio Final: PF = 3 (EP) + 4(EF) + n(PP) 7 + n

Donde: PF: Promedio FinalEP: Examen Parcial EF: Examen FinalPP: Promedio de Practicas (se podrá eliminar como máximo, hasta el 30 % de

las practicas de calificación mas baja)n: Numero total de practicas = 3

4 al 5

VIII.- FUENTE DE INFORMACION OBIBLIOGRAFÍABASICAAnálisis Matricial de Estructuras1.- Angel San Bartolomé, Análisis de Edificios, Fondo Editorial PUC Lima 19982.- A. Ghali y A.M. Neville, Análisis Estructural, DIANA, México 1983 3.- Jeffrey P. Laible, Análisis Estructural, McGraw-Hill México 19934.- R. Withe, P. Gergel y R.Sexsmith, Ing. Estructural Vol. 2 – Estructuras

Estáticamente Indeterminadas, LIMUSA México 19855.- James M. Gere y William Weaver Jr, Análisis de Estructuras Reticulares,

CESCA México 19866.- H. Kardestuncer, Introducción al Análisis Estructural con Matrices, McGraw-

Hill México 1974

7.- E. Alarcon, R. Alvarez y Ma. Gómez, Calculo Matricial de Estructuras, ReverteEspaña 1990

COMPLEMENTARIA

8.- K. Bathe y E.Wilson, Numerical Methods in Finite Element Analysis, Prentice-Hall Nueva Jersey 1976

9.- Fred W. Beautifat, Computer Methods of Structural

_______________________PROFESOR DEL CURSO

_______________________________ ______________________ JEFE DEPARTAMENTO ACADÉMICO DIRECTOR DE ESCUELA

5 al 5