Source: https://www.ing.unlp.edu.ar/sitio/academica/asignaturas_planes_anteriores/asignatura.php?cod=C0105
Timestamp: 2020-02-23 22:05:42+00:00

Document:
(C0103) Estructuras II
Ing.De Virgiliis, Marcos mdevir@sinectis.com.ar
Ing.Pernice, Claudio Fabio cpernice@ing.unlp.edu.ar
En esta asignatura se enseña a resolver y a comprender el funcionamiento de las estructuras de barras hiperestáticas, solicitadas por cargas estáticas y cinemáticas, mediante la aplicación de los métodos lineales. Se desarrolla con todo detalle los Métodos de las Fuerzas y de las Deformaciones es sus aspectos teóricos y prácticos, usándose, en algunos casos, métodos computacionales. Para su estudio se utilizan temas previamente tratados, el Teoremas de los Trabajos Virtuales y los Teoremas Energéticos. Todo este tratamiento es aplicado a las estructuras planas, planas espaciales y espaciales. Se continúa, para finalizar con los temas lineales, con el estudio del comportamiento de las estructuras Simétricas y las Líneas de Influencia. A posteriori se estudia aspectos relacionados con el comportamiento no lineal de las estructuras y se desarrolla el tema Cálculo Plástico que permite a los alumnos comprender en forma cabal el funcionamiento de las estructuras reales. El último capítulo es el estudio de la Estabilidad del Equilibrio de las estructuras y la determinación de la Carga Crítica de Pandeo.
Teoremas de los trabajos virtuales.Teoremas energéticos. Método de las fuerzas.Método de las deformaciones.Estructuras simétricas.Líneas de influencia. Estructuras espaciales. Cálculo plástico.Estabilidad del equilibrio.
UNIDAD 3.1. Teoremas de los Trabajos Virtuales (TTV). Demostración del TTV para los cuerpos rígidos y para los cuerpos deformables. : Teorema de las Fuerzas Virtuales (TFV) y Teorema de los Desplazamientos Virtuales (TDV). Aplicación de los teoremas en el cálculo de desplazamientos y fuerzas en estructuras solicitadas con cargas estáticas y cinemáticas.
UNIDAD 3. 2.	Teoremas energéticos. Trabajo externo y trabajo externo complementario. Energía interna de deformación y energía interna de deformación complementaria. Ley de Clapeyron, Ley de Betti y de la Ley de Maxwell. Aplicaciones. Definición de rigidez y de flexibilidad, Energía interna de deformación en función de la flexibilidad y rigidez. Teoremas de Castigliano. Teoremas de la energía potencial total mínima.
UNIDAD 3. 3.	Método de las fuerzas. Grado de indeterminación estática. Método de las fuerzas. Estructuras fundamentales, diagramas unitarios, matriz flexibilidad, matriz de carga y sistema de ecuaciones de compatibilidad. Cálculo de las flexibilidades y términos de carga mediante la aplicación del TFV. Cargas estáticas, temperatura y movimientos de vínculo impuestos. Aplicación en la resolución de estructuras hiperestáticas, pórticos y reticulados.
UNIDAD 3. 4.	Método de la deformación. Grado de indeterminación cinemática. Método de las deformaciones. Estructuras fundamentales, diagramas unitarios, matriz rigidez, matriz de carga y sistema de ecuaciones de equilibrio. Cálculo de las rigideces y términos de carga mediante las ecuaciones de equilibrio, o la aplicación del TDV. Cargas estáticas, temperatura y movimientos de vínculo impuestos. Simplificaciones para los caso de estructuras con rigidez axial infinita y nudos articulados. Resolución de pórticos y reticulados
UNIDAD 3. 5.	Estructuras Simétricas. Concepto de simetría y antimetría. Descomposición de cargas en simétricas y antimétricas. Estudio de los esfuerzos internos y desplazamientos en el eje de simetría debido a cargas simétricas y antimétricas. Descomposición de estructuras simétricas con cargas simétricas y de estructuras simétricas con cargas antimétricas. Aplicaciones en la resolución de estructuras.
UNIDAD 3. 6.	Líneas de influencia. Nociones de cinemática plana. Estructuras sometidas a cargas móviles. Trenes de cargas. Línea de influencia, definición. Métodos de obtención. Método directo. Aplicación de los TTV y la ley de Betti. Estructuras isostáticas e hiperestáticas planas. Aplicación de programas de computación.
UNIDAD 3. 7.	Estructuras espaciales. Estática en el espacio, estructuras espaciales, vínculos y solicitaciones. Métodos de resolución de estructuras indeterminadas en el espacio, método de las fuerzas y método de las deformaciones. Estructuras simétricas. Estructuras plano - espaciales (emparrillados), vínculos y solicitaciones, métodos de las fuerzas y deformaciones para la resolución de estructuras indeterminadas. Estructuras simétricas. Influencia de la rigidez torsional, simplificaciones, sistemas independientes de resolución.
UNIDAD 3. 8.	Cálculo plástico . Comportamiento plástico de los materiales. Estudio del comportamiento plástico de estructuras simples. Definición de carga elástica y carga plástica. Rótulas plásticas. Teorema estático, diagramas estáticamente admisibles. Teorema cinemático, mecanismo cinemáticamente admisibles, ruinas parciales y totales. Determinación de la carga estática y carga cinemática en distintos tipos de estructuras.
UNIDAD 3. 9. Estabilidad del equilibrio. Definición del concepto de estabilidad del equilibrio de una estructura. Métodos para la evaluación de la estabilidad equilibrio. Carga critica de Pandeo. Métodos de determinación estático, energético y matriz de rIgidez. Determinación de la carga crítica de pandeo de los caso simples, longitud de pandeo, material anelástico, modulo tangente, modulo doble. Pandeo lateral de vigas. Pandeo torsional.
* A. Bignoli - R. Carretero M. Fiorabanti - M. Guaragna. ANALISIS ESTRUCTURAL Tomos 1 y 2. Ed. Atec S.A.
* Ramón Arguelles Albarez. CALCULO DE ESTRUCTURAS Tomos 1, 2 y 3. Ed. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes.
* R.K. Livesley. METODOS MATRICIALES PARA EL CALCULO DE ESTRUCTURAS. Ed. Blume.
* O. Belluzzi. CIENCIA DE LA CONSTRUCCION Tomos 1, 2, 3 y 4. Ed. Aguilar.
* V.A. Kiseliov. MECANICA DE LA CONSTRUCCION. Ed. Mir.
* Zienkiewicz. EL METODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS. Ed. Reverté S.A.
* J.S. Przemieniecki. THEORY OF MATRIX STRUCTURAL ANALYSIS. Ed. McGraw Hill.
* C.A. Brebbia y J.J. Connor. METODOS DE LOS ELEMENTOS FINITOS EN LA INGENIERIA CIVIL. Ed. Centro de perfeccionamiento profesional y empresarial.
* Massonnet y Save. CALCULO PLASTICO DE LAS CONSTRUCCIONES Tomos 1 y 2. Ed. Montaner y Simon S.A.
* Moshe F. Rubinstein. MATRIX COMPUTER ANALYSIS OF STRUTURES. Ed. Prentice Hall, Inc.
* E. Alarcon Alvarez. CALCULO MATRICIAL DE ESTRUCTURAS. Ed. Reverté S.A.
* A. Ghali y A. Neville. ANALISIS ESTRUCTURAL. Ed. Diana.
* Aplicación del Método de las Deformaciones a la Resolución de Estructuras.Carlos Verdi - Diego Cernuschi - Claudio Pernice.
* Lineas de Influencia - Ejemplos de Obtención por el Método Indirecto - Diego Cernuschi.
* Flexibilidad y Rigidez. Carlos Verdi
* Estructuras Simétricas (Teoria) José L.Arana
* Concepto de equilibrio de Cuerpos Vinculados y Cinemática Plana-Ramiro Piatti
* Estabilidad de las Estructuras -Pandeo-Carlos Verdi
TP1) TEOREMA DE LOS TRABAJOS VIRTUALES. Determinación de magnitudes cinemáticas en estructuras isotáticas. 6 hs.TP2) MÉTODO DE LAS FUERZAS. Resolución de una estructura indeterminada estáticamente, solicitada por cargas estáticas y cinemáticas. 6 hs.TP3) MÉTODO DE LAS DEFORMACIONES. Resolución de una estructura ideterminada cinemáticamente, solicitada por cargas estáticas y cinemáticas. 6 hs.TP4) ESTURCTURAS SIMÉTRICAS. Análisis de una estructura simétrica con cargas simétricas y antisimétricas por medios computacionales. 6 hs.TP5) LÍNEAS DE INFLUENCIAS. Determinación de una Línea de Influencia de magnitudes estáticas y cinemáticas por medios computacionales. 6 hs.TP6) ESTRUCTURAS ESPACIALES. Resolución de una estructura espacial y de una plana espacial, por medios computacionales. 6 hs.TP7) CÁLCULO PLÁSTICO. Determinación de la carga estática y cinemática, de una estructura aplicando los teoremas pláticos. 6 hs.TP8) PANDEO. Determinación de la carga crítica de pandeo de estructuras simples y de pórticos, aplicando los métodos de equilibrio, energéticos y matriz rigidez. 6 hs.
La materia está organizada para la atención de alumnos que cursen por Promoción Directa y por Promoción por Examen Final.El dictado de las clases parte de la base de que el alumno ha leído el tema en su casa de modo que el docente concentrará sus explicaciones en los conceptos que considere más importantes y/o dificultosos, y en las preguntas que formulen los alumnos. El alumno contará con suficiente anticipación, con la fecha de dictado de los diferentes temas y con la bibliografía de apoyo. En aquellos casos en que la bibliografía comercial no sea de fácil acceso, la Cátedra redactará el material que considere necesario con el nivel y profundidad adecuados para cubrir los requerimientos académicos del tema a tratar. Se procurará que el alumno tenga una necesidad mínima de tomar notas de clase de modo de poder concentrarse en las explicaciones, preguntas y comentarios que vayan generándose. Asimismo de esta forma será más fácil que se produzca un intercambio de preguntas y respuestas dado que el alumno podrá centrar su atención en la clase y no en la confección de sus apuntes.Siempre que sea posible se intentará un criterio similar para las prácticas y laboratorios.Se promoverá la redacción de informes y monografías de modo de ejercitar la expresión escrita y la capacidad de síntesis y de crítica.Los alumnos que cursen por Promoción Directa deberán acreditar los siguientes porcentajes mínimos de presencia activa:a) Clases Teóricas:	80 %b) Clases Prácticas:	80 %De acuerdo a las características de cada una de las clases o actividades se establecerá la forma de acreditación de la asistencia (preguntas escritas, preguntas orales, etc.).Los alumnos que cursen por Promoción por Examen Final no tendrán requerimientos de presencia activa en clases teóricas ni prácticas.
A mediados y al final del semestre se tomarán las evaluaciones parciales en oportunidad de los dos períodos de dos semanas consecutivas fijados por la Facultad a tal efecto. Durante estos períodos no habrá dictado de clases pero se establecerán horarios de atención de consultas y corrección de trabajos prácticos. En la primera semana se tomará la primera fecha de cada parcial y en la segunda su recuperatorio. Las fechas de los exámenes se coordinarán a través de la Jefatura de Departamento de modo de evitar superposiciones. Al final del semestre se tomará, si el alumno previamente aprobó los parciales, un Coloquio Teórico de toda la materia que deberá aprobar obligatoriamente, asimismo tendrá un parcial "flotante" en la que se podrá recuperar uno cualquiera de los parciales .Los parciales serán teórico-prácticos. La aprobación será única no pudiendo separarse la parte teórica de la práctica. Los alumnos que desde el principio del curso hayan optado por Promoción con Examen Final rendirán solamente la parte práctica, el resto de los alumnos rendirán ambas partes. Ambos regímenes de promoción (Directa y por Examen Final) requieren 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.Los parciales se calificarán de 0 a 10 puntos. Los parciales y el Coloquio se aprobarán con una calificación mínima de 6 puntos. Los alumnos que tengan todos sus parciales aprobados y el coloquio y cuyo promedio sea mayor o igual a 7 puntos (en cada una) aprobarán la materia por Promoción Directa. La nota final se obtendrá como promedio de las notas de los parciales y coloquio aprobado. Si nota final es de 6 puntos, la Cátedra evaluará si el Alumno puede acceder a la Promoción Directa mediante un trabajo práctico complementario consistente en una monografía sobre un tema relacionado con la materia, que desarrollará y completará, apoyado por un tutor, en un periodo no mayor a .......? Los alumnos que cursen por Promoción con Examen Final deberán aprobar solamente la parte práctica.Los alumnos que no alcancen los requerimientos de la Promoción Directa pero que cuenten con la totalidad de los trabajos prácticos aprobados y la parte práctica de los parciales aprobada obtendrán la Habilitación para Rendir el Examen Final.En el cálculo de los promedios no se incluirán los aplazos (solamente las calificaciones de los parciales aprobados).
* Introducción. Carlos Verdi* Estática. Carlos Verdi - Cynthia Ricco* Resolución de Esquemas de Estructuras Isostáticas Planas a Mano Alzada. Alberto Carranza* Teorema de los Trabajos Virtuales. Carlos Verdi* Aplicación del Teorema de los Trabajos Virtuales al cálculo de magnitudes cinemáticas (Teoría). Marcos De Virgiliis* Aplicación del Teorema de los Trabajos Virtuales al cálculo de magnitudes cinemáticas (Ejercicio resuelto). Marcos De Virgiliis* Teoremas Energéticos. Carlos Verdi* Flexibilidad y Rigidez. Carlos Verdi* Aplicación del Método de las Fuerzas - Resolución de Estructuras Hiperestáticas. Claudio Pernice - Diego Cernuschi* Aplicación del Método de las Fuerzas - Cálculo de Magnitudes Cinemáticas en Estructuras Hiperestáticas. Diego Cernuschi* Estructuras Simétricas (Teoría). José L. Arana* Resolución de Estructuras Simétricas (Ejemplos de aplicación). Diego Cernuschi* Modelos para el Análisis Estructural. Diego Cernuschi* Soluciones de Barras Empotrada-Empotrada y Empotrada Articulada. Darío Arévalo - Cynthia Ricco* Aplicación del Método de las Deformaciones a la Resolución de Estructuras. Carlos Verdi - Diego Cernuschi - Claudio Pernice* Análisis Estructural - Planteo Matricial. Carlos Verdi* Resumen de las Matrices Rigidez de Distintos Tipos de Barras. Diego Cernuschi* Conceptos de Equilibrio de Cuerpos Vinculados y Cinemática Plana. Ramiro Piatti* Líneas de Influencia (Teoría). Ramiro Piatti* Líneas de Influencia - Ejemplos de Obtención por el Método Indirecto. Diego Cernuschi* Estructuras Espaciales - Ejercicios de Aplicación. Claudio Pernice - Diego Cernuschi* Teorema de la Energía Potencial Total Mínima. Carlos Verdi* Estabilidad de las Estructuras - Pandeo. Carlos Verdi* Estabilidad del Equilibrio - Pandeo. Carlos Verdi* Pandeo en Barras de Inercia Variable - Método Energético. Diego Cernuschi* Pandeo - Método de las Matrices (Ejemplos de Aplicación). Diego Cernuschi

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