PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

Estructuras 1

Área : Tecnologías (Estructuras) Clave : CIV204

Ciclo : Quinto Créditos : 3.0

Semestre : 2015-2 Teoría : 2 horas semanales

Profesor : Christian Asmat G. Práctica : 2 horas semanales

Requisitos : CIV101

I. DESCRIPCIÓN DEL CURSO

En este curso se estudian diferentes tipos de sistemas estructurales comúnmente empleados

para soportar las cargas de diseño. Asimismo se analiza el comportamiento, la funcionalidad y

la seguridad de estos sistemas estructurales ante cargas verticales y horizontales. Se fortalecen

los conceptos de estructuración e idealización del comportamiento de casos sencillos.

Finalmente, se revisan los conceptos básicos para definir un sistema estructural resistente a

cargas sísmicas.

II. OBJETIVOS

El curso tiene el objetivo general de fortalecer los conceptos del comportamiento de los

principales sistemas estructurales e integrarlos al espacio arquitectónico. De esta manera, el

alumno podrá realizar un diseño arquitectónico sustentado en una estructura funcional, segura

y económica.

Los objetivos específicos del curso son:

a. Disponer de un repertorio de sistemas estructurales y relacionarlos con diferentes

espacios arquitectónicos.

b. Comprender la trayectoria de las cargas desde la zona de aplicación hasta los apoyos.

c. Poder distinguir los elementos más cargados en un sistema.

d. Fortalecer algunos criterios para comparar la funcionalidad de la estructura y para

identificar mecanismos de fallas generales.

e. Tener la capacidad de definir la estructura en un espacio arquitectónico y poder

idealizarlo, de manera simplificada, para su análisis.

f. Comprender el comportamiento y los requisitos de estructuración necesarios para una

estructura resistente a cargas sísmicas.

III. PROGRAMA ANALÍTICO

CAP 1. INTRODUCCIÓN (2 horas) 1.1. Ingeniería vs Ciencia

1.2. Estructuras: definición y objetivos

1.3. Aspectos arquitectónicos y estructurales

1.4. Estado del arte de la Ingeniería Estructural

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CAP 2. COMPORTAMIENTO DE MATERIALES Y ELEMENTOS (2 horas) 2.1. Materiales frágiles y dúctiles

2.2. Propiedades de los materiales

2.3. Elementos sometidos a carga axial

2.4. Elementos sometidos a flexión

2.5. Elementos sometidos a torsión

2.6. Cargas combinadas

CAP 3. SISTEMAS ESTRUCTURALES (6 horas)

3.1. Armaduras, arcos y vigas Vierendeel

3.2. Tirantes y catenarias

3.3. Conexiones

3.4. Pórticos: columnas, vigas, muros, arriostres

3.5. Vigas pared

3.6. Techos: losas nervadas y losas macizas

3.7. Diafragmas

3.8. Cúpulas y bóvedas

3.9. Muros de contención y contrafuertes

3.10. Estructuras complejas: edificaciones, naves industriales, puentes, etc.

CAP 4. ANÁLISIS DE CARGAS (4 horas)

4.1. Tipos de cargas

4.2. Trayectoria de cargas verticales y horizontales

4.3. Cuantificación de cargas gravitatorias

CAP 5. FUNCIONALIDAD Y SEGURIDAD (4 horas)

5.1. Condiciones de servicio y de rotura

5.2. Funcionalidad: control de fisuración y de deformaciones

5.3. Seguridad: control de esfuerzos y de deformaciones

CAP 6. ESTRUCTURACIÓN E IDEALIZACIÓN (4 horas) 6.1. Requisitos y recomendaciones para estructuración

6.2. Condiciones y simplificaciones para la idealización

6.3. Predimensionamiento de vigas y losas

6.4. Predimensionamiento de columnas y muros

CAP 7. SISTEMAS ESTRUCTURALES ANTE CARGAS SÍSMICAS (6 horas) 7.1. Peligro y vulnerabilidad sísmica

7.2. Requisitos para una estructura sismo resistente

7.3. Resistencia y ductilidad

7.4. Comportamiento de sistemas estructurales

7.5. Derivas de entrepiso

IV. BIBLIOGRAFÍA

Bibliografía de consulta Obligatoria:

1. Onouye, B.; Kane, K. (2007) Statics and strength of materials for architecture and

building construction

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica TA 658 O54 2007]

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Bibliografía complementaria:

2. Morgolius, I. (2002) Arquitects + engineers = structures

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica NA 680 M26]

3. Torroja, E. (2004) Razón y ser de los tipos estructurales

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica TA 645 T73]

4. Salvadori, M.; Heller, R. (2005) Estructuras para arquitectos

[Biblioteca Central TA 645 S18]

5. Salvadori, M. (1990) The art of construction: projects and principles for beginning

engineers and architects

6. Ching, F.; Adams, C. (2001) Building construction illustrated

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica TH 146 CH56]

7. Gordon, J.E. (1999) Estructuras: o porqué las cosas no se caen

[Biblioteca Central TA 645 G73]

8. Ramsey, C.; Sleeper, H. (2003) Las dimensiones en arquitectura

9. Engel, H.; Rapson, R. (1999) Tragsysteme = Structure systems

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica TH 845 E61]

10. Mainstone, R. (2001) Developments in structural form

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica NA 4170 M17]

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica TA 633 S18]

11. Arnold, C.; Reitherman, R. (1987) Configuración y diseño sísmico de edificios

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica TA 658.44 A75]

12. Kuroiwa, J. (2002) Reducción de desastres: viviendo en armonía con la naturaleza

[Biblioteca Complejo de Innovación Académica GB 5030 K96]

V. METODOLOGÍA

La metodología de clase será expositiva en aula, revisando los conceptos mediante

diapositivas y casos reales. A esto se le complementa la dinámica de talleres, en los cuales se

crea un espacio donde se intercambian ideas, observaciones y conclusiones.

(Ver CRONOGRAMA)

VI. SISTEMA DE EVALUACIÓN

La nota final se obtendrá mediante un promedio ponderado de los talleres, del trabajo

semestral y de los exámenes, considerando los siguientes pesos.

NF = 0.20 TA + 0.30 TS + 0.20 EX1 + 0.30 EX2

Dónde: NF : Nota final del curso.

TA : Promedio de los seis (06) talleres.

TS : Nota del trabajo semestral

EX1 : Nota del primer examen.

EX2 : Nota del segundo examen.

San Miguel, julio de 2015

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CRONOGRAMA

SEMANA CLASE TEÓRCIA TALLER

01 INTRODUCCIÓN Prueba de entrada al curso. Presentación

del trabajo semestral.

02 COMPORTAMIENTO DE MATERIALES Y

ELEMENTOS TALLER 1: Materiales de construcción y

elementos estructurales.

03 SISTEMAS ESTRUCTURALES (I) AVANCE DE TRABAJO SEMESTRAL 1.

04 SISTEMAS ESTRUCTURALES (II) Revisión de diferentes sistemas

estructurales en el campus PUCP.

05 SISTEMAS ESTRUCTURALES (III) TALLER 2: Identificación de sistemas

estructurales.

06 ANÁLISIS DE CARGAS (I) AVANCE DE TRABAJO SEMESTRAL 2.

07 ANÁLISIS DE CARGAS (II) TALLER 3: Comparación cualitativa de

cargas en elementos estructurales.

08 EXAMEN PARCIAL

09 FUNCIONALIDAD Y SEGURIDAD (I) Presentación de fallas estructurales

10 FUNCIONALIDAD Y SEGURIDAD (II) TALLER 4: Evaluación de criterios de

evaluación de la estructura.

11 ESTRUCTURACIÓN E IDEALIZACIÓN (I) AVANCE DE TRABAJO SEMESTRAL 3.

12 ESTRUCTURACIÓN E IDEALIZACIÓN (II) TALLER 5: Estructuración de columnas,

placa, losas y vigas en edificaciones.

13 SISTEMAS ESTRUCTURALES ANTE CARGAS

SÍSMICAS (I) AVANCE DE TRABAJO SEMESTRAL 4.

14 SISTEMAS ESTRUCTURALES ANTE CARGAS

SÍSMICAS (II) TALLER 6: Comparación cualitativa de

estructuras en zonas sísmicas.

15 SISTEMAS ESTRUCTURALES ANTE CARGAS

SÍSMICAS (III) PRESENTACIÓN DE TRABAJO SEMETRAL

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EXAMEN FINAL

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