FACULTAD DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAINGENIERÍA CIVIL

PROGRAMA DE CURSO

NOMBRE DEL CURSO : INGENIERIA SISMICACARÁCTER : PROFESIONALCÓDIGO : ICIV1023REGIMEN : SEMESTRALREQUISITOS : DINAMICA Y ANALISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURANIVEL : 9CRÉDITOS :: --HORAS LECTIVAS SEMANALES : 8 (4 módulos)HORAS SEMANALES TEÓRICAS : 6 (3 módulos)HORAS SEMANALES PRÁCTICAS : 2 (1 módulo)HORAS SEMANALES AYUDANTÍAS : 0HORAS SEMANALES LABORATORIOS : 0HORAS SEMESTRALES TOTALES : 144CARGA ACADÉMICA SEMANAL (HORAS) : 4.0 HORAS DIRECTASNÚMERO DE SEMANAS DE CLASES : 18REQUISITO ASISTENCIA : 75%

DESCRIPCION DEL CURSO:

Esta asignatura teórica-práctica, de modalidad presencial, está orientada a enseñar a los alumnos a utilizar los principios básicos de la Ingeniería Antisísmica para la prevención de daños en proyectos de Ingenieria Estructural. En la 1° unidad se estudian los fenómenos sísmicos, sus causas, modelaciones y efectos en las estructuras. A continuación se analiza el comportamiento teórico dinámico de sistemas estructurales simples y la utilización de espectros sísmicos de respuesta elásticos. Finalmente se revisan las diferentes filosofías y normativas de diseño sísmico de estructuras vigentes en Chile.Chile es uno de los países con mas alta sismicidad en el mundo, por lo tanto es de vital importancia para el futuro Ingeniero Civil incorporar estas competencias para su posterior desarrollo laboral.

OBJETIVOS GENERALES.

Utilizar los principios básicos de la Ingenieria Antisismica para la prevención de daños en proyectos de Ingenieria Estructural.

CONTENIDOS DEL CURSO.

UNIDAD I: Fundamentos de la Dinámica de Sistemas de un Grado de Libertad.

Objetivos específicos:

1

Identificar y relacionar las características más relevantes de los movimientos sísmicos con la ocurrencia de daños estructurales.

Contenidos Teóricos:1.1 Conceptos generales1.2 Propiedades características: Masa, Amortiguamiento, Rigidez1.3 Formulación de las ecuaciones de equilibrio dinámico1.4 Vibración libre amortiguada y no amortiguada de sistemas de 1 grado de libertad1.5 Vibración forzada de sistemas amortiguados de 1 grado de libertad1.6 Vibración de sistemas de 1 grado de libertad bajo cargas impulsivas y arbitrarias: integral de Duhamel1.7 Métodos Numéricos para la resolución de la ecuación de equilibrio dinámico: Aceleración Lineal y

Diferencias Centrales1.8 Espectros de Respuesta sísmicos Lineales

Taller de Laboratorio:

Microsoft Excel:1.1 Representación de la historia de la respuesta de sistemas de 1 grado de libertad sometidos a los

distintos tipos de excitación externa tratados en la teoría1.2 Cálculo de la respuesta de un sistema de 1 grado de libertad mediante métodos numéricos

aproximados1.3 Construcción de espectros elásticos de respuesta sísmica para un acelerograma determinado

UNIDAD II: Fundamentos de la Dinámica de Sistemas de Varios Grados de Libertad.

Objetivos específicos:

Utilizar los principios de la Dinámica Estructural para calcular la respuesta en el tiempo de sistemas estructurales simples, bajo solicitaciones sísmicas.

Contenidos Teóricos.1.9 Conceptos Generales1.10 Matrices Características: Masa, Amortiguamiento, Rigidez1.11 Formulación de las ecuaciones de equilibrio1.12 Propiedades Dinámicas de una Estructura: frecuencias y formas Modales1.13 Métodos de Solución: Superposición Modal, Análisis Modal Espectral y Reglas de Combinación,

Integración Paso a Paso1.14 Análisis Pseudo Tridimensional

Taller de Laboratorio: Análisis de un Marco Plano

Microsoft Excel:2.1 Cálculo de las frecuencias y formas modales mediante métodos iterativos2.2 Obtención de la historia de la respuesta de un sistema de varios grados de libertad mediante el

Método de Superposición Modal2.3 Estimación de la respuesta máxima de un sistema de varios grados de libertad mediante el Método

de Análisis Modal Espectral

2

SAP 2000:2.4 Cálculo de las frecuencias y formas modales de un marco de varios pisos2.5 Estimación de la respuesta máxima de un sistema de varios grados de libertad mediante el Método

de Análisis Modal Espectral2.6 Comparación de los resultados con los obtenidos mediante Excel

UNIDAD III: Aplicaciones

Objetivos específicos:

Utilizar las normativas chilenas vigentes para la definición de las solicitaciones y exigencias sísmicas en proyectos de Ingenieria Estructural.

Contenidos Teóricos.2.7 Nociones de Sismología2.8 Estructuración Sismorresistente2.9 Filosofía de Diseño Sísmico2.10 Análisis Sísmico de Edificios: NCh433.Of96, D.S. 60 y D.S. 61 2.11 Análisis Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales: NCh 2369.Of2003, D.S. 60 y D.S. 61

Taller de Laboratorio: Análisis Sísmico de un Edificio Tridimensional

Microsoft Excel:3.1 Cubicación y determinación de masas e inercias por piso

SAP 2000:3.1 Cálculo de frecuencias y formas modales3.2 Análisis modal espectral según NCh433,Of96 y cambios según D.S. 613.3 Obtención de esfuerzos sísmicos de diseño3.4 Verificación de requerimientos de resistencia y deformaciones

METODOLOGIA Y RECURSOS DEL CURSO

Este curso se desarrollará fundamentalmente con exposiciones audiovisuales dirigidas por el profesor, quien entregará todo el marco conceptual, que le permitirá al alumno poder comprender, relacionar y aplicar los conceptos asociados con la asignatura. Para favorecer un rol activo por parte de los estudiantes, se realizaran de manera intercalada con las exposiciones actividades de aprendizaje en clases, tales como revisión de papers, videos, desarrollo de proyectos y uso de software de especialidad.

EV ALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

Este curso contempla cuatro evaluaciones, determinadas según el siguiente detalle:

Prueba solemne 1 20%Prueba solemne 2 20%Prueba solemne 3 40%Test, taller o tareas 20%

3

En donde:

a) Prueba solemne: es aquella evaluación global, que permite medir los objetivos logrados del programa de enseñanza aprendizaje, en que participa el alumno, durante el periodo total anterior a la fecha en que se aplica dicha evaluación. Cada prueba solemne deberá aplicarse en los períodos establecidos según Calendario Académico.

b) Test: corresponden a evaluaciones individuales realizadas al inicio de la clase de corta duración.

c) Taller: corresponden a evaluaciones realizadas en forma grupal por los alumnos y dirigidas por el profesor.

d) Tarea: corresponden a evaluaciones realizadas por el alumno en forma individual fuera del horario de clase.

Deben realizarse un mínimo de 3 evaluaciones parciales correspondientes a test, taller o tareas antes de cada prueba solemne.

Existe la instancia de una Prueba solemne Recuperativa, evaluación global que se realiza con posterioridad a la tercera prueba solemne, con el objeto de reemplazar la nota de alguna Prueba solemne anterior (por no haberse presentado o para mejorar dicha nota).

Los estudiantes que vicien una evaluación académica, serán sancionados con la suspensión de la evaluación y aplicación de la nota mínima, la que no podrá reemplazarse por ninguna otra, ni aún mediante la prueba solemne recuperativa.

Las notas obtenidas en evaluaciones parciales no serán reemplazables (test, controles, interrogaciones orales, presentaciones de trabajos, etc).

Se deja constancia que el curso se aprueba con nota final igual o mayor que 4,0.

BIBLIOGRAFÍA

1.- BIBLIOGRAFIA BASICA:

1. CHOPRA, A., “Dynamics of Structures and Applications to Earthquake Engineering”, Prentice Hall, 1995.

2. CHEN, W.F.,SCAWTORN, C.,”Earthquake Engineering Handbook”, CRC Press, 2002.

2.- BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA:

FLORES, R., “La Ingeniería Sísmica en Chile”, Instituto de Ingenieros de Chile, Dolmen, 1993. INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN, “NCh 433, Diseño Sísmico de Edificios”, 1996. INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN, “NCh 2369, Diseño Sísmico de Estructuras y

Edificaciones Industriales”, 2003. INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN, “NCh 2745, Análisis y Diseño de Edificios con

Aislación Sísmica”, 2003.

4