Guía docente de Estructuras Metálicas (2461136)
Grado
Rama
Módulo
Materia
Curso
Semestre
Créditos
Tipo
Profesorado
Teórico
Práctico
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Tener conocimientos adecuados sobre Mecánica, Matemáticas, Resistencia de materiales y Teoría de estructuras.
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)
Normativa. Tipos de acero. Teoría de seguridad y bases de cálculo. Estados límite últimos. Estados límites de servicio. Estructuras mixtas. Aplicación a la obra pública y edificación. Mantenimiento.
Resultados del proceso de formación y de aprendizaje
Conocimientos o Contenidos
- C01. Conoce y comprende las matemáticas y otras ciencias básicas inherentes a la ingeniería civil
- C02. Conoce y comprende las disciplinas de ingeniería civil, en el nivel necesario para adquirir el resto de competencias del título, incluyendo nociones de los últimos adelantos.
- C03. Conoce y comprende las técnicas aplicables y métodos de análisis, proyecto e investigación y sus limitaciones en el ámbito de la ingeniería civil.
- C04. Conoce la aplicación de materiales, equipos y herramientas, tecnología y procesos de ingeniería y sus limitaciones en el ámbito de su especialidad
- C05. Conoce las implicaciones sociales, de salud y seguridad, ambientales, económicas e industriales de la práctica de la ingeniería.
Competencias
- COM01. Poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
- COM02. Aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
- COM05. Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
- COM06. Poseer la capacidad de análisis y síntesis.
- COM07. Poseer la capacidad de organización y planificación.
- COM08. Comunicar de forma oral y/o escrita.
- COM11. Tener capacidad para la resolución de problemas.
- COM12. Ser capaz de trabajar en equipo.
- COM13. Aplicar el razonamiento crítico
- COM14. Aprender de forma autónoma
- COM22. Capacitación científico-técnica para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Obras Públicas y conocimiento de las funciones de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, construcción, mantenimiento, conservación y explotación.
- COM23. Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico y legal que se plantean en la construcción de una obra pública, y capacidad para emplear métodos contrastados y tecnologías acreditadas, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia en la construcción dentro del respeto por el medio ambiente y la protección de la seguridad y salud de los trabajadores y usuarios de la obra pública.
- COM40. Capacidad para aplicar los conocimientos de materiales de construcción en sistemas estructurales. Conocimiento de la relación entre la estructura de los materiales y las propiedades mecánicas que de ella se derivan.
- COM41. Capacidad para analizar y comprender cómo las características de las estructuras influyen en su comportamiento. Capacidad para aplicar los conocimientos sobre el funcionamiento resistente de las estructuras para dimensionarlas siguiendo las normativas existentes y utilizando métodos de cálculo analíticos y numéricos.
- COM43. Conocimiento de los fundamentos del comportamiento de las estructuras de hormigón armado y estructuras metálicas y capacidad para concebir, proyectar, construir y mantener este tipo de estructuras.
- COM54. Conocimiento de la tipología y las bases de cálculo de los elementos prefabricados y su aplicación en los procesos de fabricación.
- COM56. Conocimiento sobre el proyecto, cálculo, construcción y mantenimiento de las obras de edificación en cuanto a la estructura, los acabados, las instalaciones y los equipos propios.
Habilidades o Destrezas
- HD01. Es conscientes del contexto multidisciplinar de la ingeniería
- HD03. Identifica, formula y resuelve problemas de ingeniería en su especialidad; elije y aplica de forma adecuada métodos analíticos, de cálculo y experimentales ya establecidos; reconoce la importancia de las restricciones sociales, de salud y seguridad, ambientales, económicas e industriales.
- HD04. Proyecta, diseña y desarrolla productos complejos, procesos y sistemas en la ingeniería civil, que cumplan con los requisitos establecidos, incluyendo tener conciencia de los aspectos sociales, de salud y seguridad, ambientales, económicos e industriales; así como selecciona y aplica métodos de proyecto apropiados.
- HD05. Proyecta utilizando algún conocimiento de vanguardia de su especialidad de ingeniería.
- HD06. Realiza búsquedas bibliográficas, consultar y utilizar con criterio bases de datos y otras fuentes de información, para llevar a cabo simulación y análisis con el objetivo de realizar investigaciones sobre temas técnicos de su especialidad.
- HD07. Consulta y aplica códigos de buena práctica y de seguridad de su especialidad.
- HD10. Aplica normas de la práctica de la ingeniería de su especialidad.
- HD11. Recoge e interpreta datos y manejar conceptos complejos dentro de su especialidad, para emitir juicios que impliquen reflexión sobre temas éticos y sociales.
- HD12. Gestiona complejas actividades técnicas o profesionales o proyectos de ingeniería civil, responsabilizándose de la toma de decisiones.
- HD13. Comunica eficazmente información, ideas, problemas y soluciones en el ámbito de ingeniería y con la sociedad en general.
- HD14. Funciona eficazmente en contextos nacionales e internacionales, de forma individual y en equipo y cooperar tanto con ingenieros como con personas de otras disciplinas.
- HD15. Reconoce la necesidad de la formación continua propia y de emprender esta actividad a lo largo de su vida profesional
- HD16. Está al día en las novedades en ciencia y tecnología.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
- Saber calcular: inercias de flexión, inercias de alabeo, momentos estáticos, centro de gravedad, centro de esfuerzos cortantes de secciones transversales habituales en construcción metálica.
- Saber calcular las solicitaciones de agotamiento de una sección transversal en los campos elástico y plástico.
- Saber determinar el parámetro de área neta en un elemento metálico traccionado.
- Conocer los distintos modos de pandeo que pueden afectar a un elemento metálico comprimido.
- Conocer el fenómeno de inestabilidad en elementos flectados.
- Conocer el fenómeno de inestabilidad que se presentará en placas sometidas a cortante.
- Saber determinar la clase de una sección transversal.
- Conocer los fenómenos de inestabilidad que se pueden presentar en el alma de una viga bajo cargas transversales concentradas actuantes en su plano.
- Saber dimensionar rigidizadores transversales.
Programa de contenidos teóricos y prácticos
Teórico
Tema 1: Introducción a la estructura metálica. El acero estructural. Cargas.
Introducción. Ventajas de la estructura de acero. El acero estructural.
Tema 2: Agotamiento del acero estructural: rotura dúctil.
Introducción. Criterio de comparación de Von-Mises. Agotamiento plástico de la sección transversal.
Tema 3: Tracción.
Introducción. Tipología de elementos traccionados. Área neta. Cálculo de piezas solicitadas a tracción. Fenómeno de arrastre por cortante.
Tema 4: Compresión.
Introducción. El problema de Euler. Longitud de pandeo. Curva de Euler. Influencia de las tensiones residuales de laminación. Pandeo con imperfecciones. Comprobación de pandeo de un elemento comprimido aplicando el EC3. Curvas de pandeo. Tipos de piezas comprimidas. Piezas compuestas. Influencia del cortante en la carga crítica de pandeo. Esbeltez mecánica para piezas compuestas. Pandeo parcial de cordón. Cálculo de enlaces. Longitudes de pandeo de pilares pertenecientes a estructuras porticadas.
Tema 5: Torsión.
Introducción. Torsión pura. Teoría general de la torsión en prismas de sección circular. Teoría de la torsión de Saint-Venant. Analogía de la membrana. Módulo de torsión de Saint-Venant. Torsión en perfiles delgados. Torsión alabeada: teoría de Vlasov. Ecuación general de la torsión. Caso particular de viga en doble T simétrica.
Tema 6: Pandeos por torsión pura y por flexión y torsión.
Introducción. Planteamiento y desarrollo teórico del problema para ambos tipos de inestabilidad. Aplicación de la normativa.
Tema 7: Pandeo de placas.
Introducción. Pandeo de placas: abolladura precrítica. Clasificación de secciones transversales. Cálculo de rigidizadores transversales. Introducción a la abolladura postcritica. Teoría de Höglund. Artículos de la norma.
Tema 8: Pandeo lateral.
Introducción. Planteamiento teórico del pandeo lateral. Tratamiento del pandeo lateral en la normativa de estructuras metálicas: Anejo del EC3. Sistemas de arriostramiento.
Tema 9: Cargas transversales al plano del alma.
Modos de fallo. Comprobación aplicando la normativa.
Práctico
Práctica 1: Cálculo de los momentos de agotamiento elástico y plástico de algunas secciones transversales habituales en estructura metálica.
Práctica 2: Dimensionamiento y comprobación de piezas simples comprimidas según la normativa.
Práctica 3: Dimensionamiento y comprobación de piezas compuestas (una empresillada y otra en celosía) comprimidas según la normativa.
Práctica 4: Obtención de las tensiones en un elemento metálico torsionado. Resolución de la ecuación general de la torsión no uniforme.
Práctica 5: Pandeo de elementos comprimidos en modos de torsión y flexión y torsión.
Práctica 6: Estudio de la abolladura del alma de una viga metálica aplicando la normativa.
Práctica 7: Ejemplos de clasificación de secciones transversales.
Práctica 8: Verificación del ELU de pandeo lateral de vigas aplicando el Eurocódigo 3.
Práctica 9: Estudio cargas transversales aplicadas en el plano del alma (según EC3) y cálculo de rigidizadores transversales.
Bibliografía
Bibliografía fundamental
Gil Martín L.M. y Hernández Montes E., “Estructura de Acero y Mixtas”. Editorial Garceta. 2020. (LIBRO DE TEXTO DE LA ASIGNATURA)
Marco García J.; de Marco Mendívil J. Estructuras Metálicas I. Comportamiento del material e hipótesis de cálculo. 2021. Garceta
Galambos T.V. “Guide to stability design criteria for metal structures”. John Wiley & Sons. New York. 1998.
Gaylord E.H., Gaylord C.N. and Stallmeyer J.E., “Design of steel structures”. Mc Graw-Hill. New York. 1992.
Salmon, C. and Johnson, J. “Steel structures. Design and behaviour”. HarperCollins. New York. 1999.
Son N.Q., “Stabilité des structures élastiques”. Springer-Verlag. París. 1995.
Timoshenko S.P. “Teoría de la Estabilidad Elástica”. EDIAR. Buenos Aires. 1961.
NORMATIVA: EC3 1-1,5 y 8 (Proyecto de Estructuras de Acero).
Enlaces recomendados
Metodología docente
- MD01. Exposiciones en clase del docente. Podrán ser: 1) Lección magistral: presentación de conceptos teóricos y desarrollo de contenidos; 2) Clases de problemas: resolución de supuestos prácticos;3) Seminarios: ampliación y profundización en aspectos concretos;4) Aula invertida: transferencia del proceso de aprendizaje fuera de la clase. Se motivará al estudiantado a la reflexión, para el descubrimiento de las relaciones entre conceptos y tratando de formarle mentalidad crítica; se fomentará la participación y el debate; se optimizará el tiempo presencial para facilitar y potenciar otros procesos de adquisición y práctica de conocimientos y competencias.
- MD02. Prácticas bajo supervisión del docente. Podrán ser: 1) En aula: resolución de casos analítica o numéricamente; 2) De laboratorio: supuestos reales; 3) De campo: visitas en grupo a obra, instalaciones y empresas; 4) Aprendizaje basado en proyectos o casos prácticos. El estudiantado adquirirá las destrezas y competencias necesarias para la aplicación de conocimientos; desarrollará habilidades instrumentales y competencias prácticas; contextualizará conocimientos y su implantación; aprenderá a resolver problemas.
- MD05. Exámenes. Actividad que podrá formar parte del procedimiento de evaluación.
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)
Evaluación ordinaria
Los alumnos que aspiren a ser evaluados mediante evaluación continua tendrán que haber realizado un mínimo (70%) de prácticas. Algunas de las prácticas serán resueltas en casa y entregadas en la fecha preestablecida por el profesor y otras serán realizadas individualmente en el aula durante una clase de prácticas. Las últimas se valorarán el doble que las primeras. Estas prácticas serán anunciadas con antelación suficiente y supondrán el 30% de la calificación final en el sistema de evaluación continua. La asistencia a las clases prácticas es obligatoria.
Los alumnos que hayan realizado la entrega de los trabajos individuales o prácticas a los que se ha hecho referencia en el párrafo anterior realizarán también un examen de evaluación en la convocatoria ordinaria. A estos alumnos se les aplicará una Evaluación continua en la que el 70 % de la calificación corresponderá al examen y el 30 % restante corresponderá a las prácticas entregadas y evaluadas por el profesor. La nota de estas prácticas se sumará si en el examen se obtiene una calificación mínima de 3.0/10.
Los alumnos que opten por no seguir el curso y que, por tanto no entreguen las prácticas, sólo entreguen una parte de ellas –inferior al 70%- o no obtengan una calificación mínima en dichas prácticas, serán evaluados mediante Evaluación única final.
Las fechas de los exámenes ordinarios y extraordinarios serán las fijadas por el Centro.
Evaluación extraordinaria
Las prácticas evaluadas por curso no puntuarán en la convocatoria extraordinaria, en la que el 100% de la calificación corresponderá a la obtenida en el examen.
Las fechas de los exámenes ordinarios y extraordinarios serán las fijadas por el Centro.
Evaluación única final
La evaluación única final a la que el alumno se puede acoger según la Normativa de evaluación y de calificación de los estudiantes de la UGR (aprobada por Consejo de Gobierno el 26 de Octubre de 2016) constará de una prueba teórico-práctica o práctica del programa de la asignatura. Esta prueba representará el 100% de la nota final y se realizará en la fecha indicada por el Centro, coincidente con la prueba final de evaluación continua.
El contenido exacto de la prueba será anunciado con una antelación mínima de 10 días a la fecha prevista para el examen.
Las fechas de los exámenes ordinarios y extraordinarios serán las fijadas por el Centro.
Información adicional
Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).