UNLP
Planilla de Actividades Curriculares
Código: C1103
Estructuras II
Última Actualización de la Asignatura: 21/02/2020

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CARRERAS PARA LAS QUE SE DICTA

Carrera Plan Carácter Cantidad de Semanas Año Semestre
03028 - Ingeniería Civil 2018 Obligatoria
Totales: 0
Clases: 0
Evaluaciones: 0
2do
Se dicta en  ambos semestres del año

CORRELATIVIDADES

CORRELATIVIDADES
Ingeniería Civil - Plan 2018
PARA PROMOCIONAR
(C1101) Estructuras I

INFORMACIÓN GENERAL 

Datos Generales

Área: Estructura Basica

Departamento: Construcciones

Tipificación: Tecnologicas Basicas (TB)

Ingeniería Civil - 2018 plegar-desplegar

CARGA HORARIA

HORAS CLASE
TOTALES: 96hs SEMANALES: 6 hs
TEORÍA
48.0 hs
PRÁCTICA
48.0 hs
TEORÍA
3 hs
PRÁCTICA
3 hs

FORMACIÓN PRÁCTICA
Formación Experimental
2.0 hs
Resol. de Problemas abiertos
20.0 hs
Proyecto y Diseño
0.0 hs
PPS
0.0 hs

TOTAL COMPUTABLES HORAS DE ESTUDIO ADICIONALES A LAS DE CLASE (NO ESCOLARIZADAS)

96.0 hs


0.0 hs


PLANTEL DOCENTE

Estructuras II 2° Cuatrimestre

OBJETIVOS

Propender al conocimiento y materialización de sistemas estructurales equilibrados sencillos, planos y espaciales, y su dimensionamiento en materiales homogéneos bajo tracción, compresión, flexión, esfuerzo de corte y torsión.

PROGRAMA SINTÉTICO

Flexión simple elástica y plástica. Deformaciones por flexión. Métodos energéticos (Castigliano). Flexión compuesta elástica, plástica y sin resistencia a tracción. Estática en el campo tridimensional. Esfuerzos internos en estructuras isostáticas espaciales. Torsión. Centro de torsión. Estado bidimensional de tensiones. Introducción al estado tridimensional de tensiones. Hipótesis de roturade los materiales. Resistencia frente a solicitaciones combinadas.

PROGRAMA ANALÍTICO 

Año: 2025, semestre: 1

Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad

AÑO DE APROBACIÓN: 2017
UNIDAD 2.1: LA ESTÁTICA EN EL CAMPO TRIDIMENSIONAL Conceptos y rutina operatoria de la estática tridimensional: Momento de una fuerza respecto de un eje,
su expresión analítica. Extensión al espacio del teorema de Varignon. Fuerzas concurrentes: reducción, descomposición, condiciones analíticas de equilibrio. Esquema de la solución de Cullman para la descomposición. Pares y fuerzas paralelas: Traslación de pares en el espacio, propiedades.
Composición vectorial y analítica de pares. Reducción y equilibrio de sistemas de fuerzas paralelas.
Sistemas de gausos o no concurrentes: conceptos de resultante de reducción y par de reducción.
Invariante vectorial y escalar, eje central de un sistema. Reducción, descomposición y equilibrio de sistemas gausos: soluciones analíticas.

UNIDAD 2.2: ESFUERZOS EN ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS ESPACIALES DE BARRAS Sistemas espaciales vinculados. Vínculos internos y externos. Materialización de apoyos. Cálculo de reacciones. Cuadro general de solicitaciones sobre una sección en el espacio. Determinación de esfuerzos característicos en secciones de estructuras isostáticas espaciales. Diagramas. Estructuras isostáticas curvas cargadas normalmente a su plano. Diagramas.-

UNIDAD 2.3: FLEXIÓN – LA PIEZA Y LA SECCIÓN RESISTENTE EN LA FLEXIÓN.
La flexión en el ámbito elástico. Hipótesis simplificativas y limitaciones. Determinación del cuadro de deformaciones y de tensiones normales. Fórmulas de dimensionado y verificación. Criterio de diseño en la flexión: módulo resistente flexional, optimización de secciones según su eficiencia.
Secciones de perfiles laminados. La pieza flexada: radio de curvatura, ángulo de giro en la flexión.
Trabajo interno por flexión. Tensiones tangenciales en la flexión simple. Fórmula de Colignon-
Juravski. Secciones típicas simétricas y caso de secciones de perfiles laminados. En el ámbito plástico.
La flexión pura plástica. Plastificación progresiva de la sección resistente. La articulación plástica, el mecanismo de colapso estructural en la flexión. Módulo resistente flexional plástico, secciones rectangular, de perfiles laminados, etc.

UNIDAD 2.4: LAS DEFORMACIONES DE LA PIEZA FLEXADA Ecuación diferencial de la elástica. Obtención de flechas por integración de la ecuación diferencial con distintas condiciones de borde. Método de Mohr para la determinación de giros y desplazamientos elásticos. La viga conjugada, Aplicación a piezas de momento de inercia constante y variable.
Definición cuantitativa de la rigidez flexional de una pieza, factores que intervienen. Control de flechas en las piezas flexadas, flechas admisibles, normativas.

UNIDAD 2.5: MÉTODOS ENERGÉTICOS PARA EL CALCULO DE DEFORMACIONES El teorema de Castigliano. Su aplicación en estructuras planas. Vigas, estructuras porticadas de tramos rectos y curvos. Aplicación a sistemas estructurales sometidos a tracción y compresión.
Deformaciones en estructuras reticulares.

UNIDAD 2.6: TENSIONES EN SECCIONES SOMETIDAS A SOLICITACIONES COMBINADAS Flexión desviada y oblicua simple. Desdoblamiento de la solicitación, superposición de tensiones.
Ecuación del eje neutro. Criterio de diseño. Flexión compuesta normal y oblicua en régimen elástico.
Diagramas de tensiones por superposición; posiciones del eje neutro. Núcleo central. Casos en que no se admiten tensiones de tracción. Curva de interacción para el comienzo del comportamiento anelástico. Comportamiento. Comportamiento plástico curva de interacción para combinación de cargas en estado de plasticidad total.

UNIDAD 2.7: TENSIONES Y DEFORMACIONES POR TORSIÓN PURA Teoría restringida para barras de sección circular y anular. Tensiones en el régimen plástico. Angulo de torsión. Barras de sección variable. Criterio de diseño. El módulo resistente torsional. Torsión pura plástica en secciones circulares. Introducción a la teoría de la torsión. Analogía de la membrana y sus aplicaciones. Analogía hidrodinámica. Barras de secciones huecas con paredes delgadas.Barras de secciones delgadas, perfiles laminados, planchelas, etc. Rigidez torsional. Trabajo de deformación.

UNIDAD 2.8: EFECTOS SECUNDARIOS EN LA FLEXIÓN Flexión en piezas de secciones delgadas asimétricas. Centro de corte. Diagramas de tensiones tangenciales en secciones doble T, U, L y otras de perfiles laminados.

UNIDAD 2.9: ANÁLISIS DE TENSIONES EN EL CAMPO BIDIMENSIONAL Relación entre tensiones en un punto. Tensiones principales. Circulo de Mohr. Tensión máxima de corte. Casos particulares de combinación de tensiones. Representación polar de tensiones. Trayectorias de tensiones, líneas isostáticas. Trazado de isostáticas para el caso de vigas a la flexión simple y otros casos particulares.

UNIDAD 2.10: HIPÓTESIS DE ROTURA DE MATERIALES Trabajo interno de deformaciones en función de tensiones y deformaciones. Trabajo interno de distorsión. Propósitos de las diferentes hipótesis. Hipótesis de Rankine. Hipótesis de Tresca - Guest.
Hipótesis de Huber - Von Mises - Hencky. Teoría de Mohr. Curva límite. Comparación de las hipótesis de rotura.

BIBLIOGRAFÍA

Año: 2025, semestre: 1

Vigencia: 31/12/2022 - Actualidad

- CIENCIA DE LA CONSTRUCCIÓN – O.Belluzzi – (T.1,2,3) (Aguilar)
- MECÁNICA DE MATERIALES – M. Vable (Oxford University Press)
- CURSO DE RESISTENCIA DE MATERIALES – A.Guzmán (CEILP)
- RESISTENCIA DE MATERIALES – Feodosiev – (Sapiens)
- RESISTENCIA DE MATERIALES – Seely-Smith – (UTEHA)
- CURSO SUPERIOR DE RESISTENCIA DE MATERIALES – Seely-Smith – (Nigar)
- TEORÍA DE LAS ESTRUCTURAS – Timoshenko
- PROBLEMA DE RESISTENCIA DE MATERIALES – Miroliubov y otros – (Mir) – 1000 problemas.
- FÓRMULAS DE RESISTENCIA DE MATERIALES – Roark – (Aguilar)
- ESTÁTICA APLICADA Y RESISTENCIA DE MATERIALES – Stussi – (Dunod)
- MECÁNICA DE CONSTRUCCIÓN – V.A. Kigeliov – Mir – Tomos I y II
- RESISTENCIA DE MATERIALES – Timoshenko – Tomos I y II
- ESTABILIDAD II – Fliess – (Kapeluz)
- MECÁNICA DE MATERIALES – Hibbeler – (Prentice Hall)
- INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA - Hibbeler - (Prentice Hall)
- MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS - Beer y Johnston, Jr. – ( MacGraw Hill)

ACTIVIDADES PRÁCTICAS

TP01. Sistemas de fuerzas espaciales TP02. Reacciones y solicitaciones en estructuras espaciales isostáticas TP03. Flexión plana TP04. Cálculo de deformaciones en estructuras isostáticas y resolución de estructuras hiperestáticas TP05. Flexión oblicua TP06. Flexión compuesta TP07. Torsión. Centro de corte TP08. Estado combinado de tensiones TP09. Hipótesis de rotura de materiales Todos los trabajos prácticos son explicados en forma general por el Jefe de Trabajo Prácticos y deben ser resueltos y aprobados individualmente, presentando una memoria escrita y respondiendo un breve cuestionario. En algunos de ellos se utilizan programas de computación, principalmente de resolución por el Método de los Elementos Finitos y planillas de cálculo.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA

Al comienzo del curso se publica un cronograma, incluyendo los contenidos temáticos a abordar en cada clase, y se informa sobre el régimen de cursada, la metodología de evaluación y las fechas previstas para las mismas. El dictado de las clases se concentrará en la explicación de los conceptos más importantes y/o dificultosos, y en las preguntas que formulen los alumnos. Se fomentará la concurrencia a clase con el tema leído previamente de modo que el docente pueda concentrar sus explicaciones en los conceptos que considere más importantes y/o dificultosos. A su vez, esto pretende favorecer el diálogo, la discusión y el debate. El alumno cuenta con el material necesario para el seguimiento de las clases en la biblioteca de la Facultad de Ingeniería y en la del Departamento de Ingeniería Civil, con los apuntes confeccionados por la Cátedra y con las presentaciones en Powerpoint utilizadas por los docentes. En forma paralela al desarrollo de las clases teóricas se articulan las actividades prácticas. Cada uno de los TP es explicado en forma general por el Jefe de Trabajos Prácticos y a continuación los alumnos trabajan en gabinete en el desarrollo de los mismos en comisiones compuestas por no más de 20 alumnos bajo la tutoría de un auxiliar docente. Además de la asistencia, los alumnos deben rendir y aprobar individualmente todos los TPs presentando una memoria escrita y respondiendo a un breve cuestionario, procurando desarrollar en el estudiante habilidades específicas para el análisis crítico y la correcta expresión oral y escrita. En algunos casos se utilizan programas de computación, como planillas de cálculo y software específico en el análisis estructural. La realización del trabajo en gabinete tiene por objeto consolidar los conocimientos impartidos durante las clases teóricas, vinculándolos con problemas concretos de aplicaciones a la práctica profesional. El material didáctico se completa con Guías de Estudio que orientan al alumno durante el desarrollo de todo el programa de la materia en el aprendizaje continuo de los conceptos fundamentales a través de la lectura y la ejercitación.

SISTEMA DE EVALUACIÓN

La metodología de evaluación se rige por lo dispuesto en la Ordenanza Nº 28 de la FI-UNLP. A mediados y al final de cada semestre se toman evaluaciones parciales, en los períodos fijados por la Facultad a tal efecto e indicados en el calendario académico. Cada uno de los parciales tiene una primera fecha y una fecha de recuperación dos semanas después y abarca la mitad del programa aproximadamente. Los parciales constan de una parte teórica y de una práctica que se rinden y califican, de 0 a 10 puntos, por separado. Al final del semestre se dispone de una fecha adicional de
recuperación (flotante) en la que se podrá recuperar solo un parcial de teoría y uno de práctica, sean o no correspondientes al mismo módulo. Para obtener la cursada de la asignatura es necesario tener todos los parciales de teoría y de práctica aprobados con un mínimo de 4 puntos. Para obtener la promoción directa se requiere tener en todos los parciales de teoría y de práctica un mínimo de 6 puntos. En ambos casos se requiere la aprobación del 100% de los trabajos prácticos. El calendario de la materia incluirá los trabajos prácticos que el alumno deberá tener aprobados para estar en condiciones de rendir cada uno de los parciales.

MATERIAL DIDÁCTICO

Tanto en la Biblioteca de la Facultad de Ingeniería de la UNLP como en la del Departamento de Ingeniería Civil se pueden encontrar numerosos textos referidos al análisis estructural. Asimismo, la Cátedra cuenta con apuntes de clase publicados en el sitio web de la Facultad de Ingeniería. Se utilizarán planillas de cálculo y software de análisis estructural, en general por el Método de los Elementos Finitos, en su versión académica de acceso libre.

ACTIVIDAD LABORATORIO-CAMPO


Actividad #1
Tema
Flexión simple 
Nombre
Ensayo a rotura por flexión simple de una viga de acero y una viga de hormigón 
Laboratorio
LAPIV - Laboratorio de Pavimentos e Ingeniería Vial 
Días y Horarios
Descripción


Se procederá a realizar el ensayo, registrando periódicamente el valor de la carga, de las deformaciones longitudinales y la flecha. Posteriormente los alumnos redactarán un informe y graficarán los resultados.
Herramientas Utilizadas
Prensa hidráulica, flexímetros

Equipos y elementos de seguridad para esta tarea:

ANTIPARRA CARETASOLDADOR GUANTESPVC
PROTECTORFACIAL CHALECOREFLECTIVO ZAPATOSSEGURIDAD
GUANTESALGODON GUANTESCUERO GUANTESDIELECTRICOS
ANTEOJOSSEGURIDAD PROTECCIONAUDITIVA PROTECCIONRESPIRATORIA
BARBIJOSCASCOS CINTADEMARCATORIA DETECDEFOXIGENO
CONSIGNACIONEQUIPOS MATAFUEGOS ELEMENTSENIALIZACION
ARNESSEGURIDAD EQUIPOPROTECCIONCAIDA RADIOTRANSMISORRECEPTOR

Teniendo en cuenta que las dependencias de la Facultad cumplen con las normas de Seguridad e Higiene establecidas, por las características de las prácticas de laboratorio propuestas, no se requieren elementos de seguridad adicionales para los alumnos o los docentes involucrados.



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