PROGRAMA DE ASIGNATURA - EIA

 

 

 

NOMBRE DE LA ASIGNATURA

 

TALLER DE HORMIGÓN I

 

DISCIPLINA A LA QUE PERTENECE

 

ESTRUCTURAS

 

PROGRAMA ACADEMICO

 

INGENIERÍA CIVIL

 

NIVEL

 

PRERREQUISITO(S)

 

ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS II

 

CORREQUISITO

 

HORMIGÓN I

CRÉDITOS

HORAS CON ACOMPAÑAMIENTO (teóricas y prácticas)

1

29

 

FECHA DE REVISIÓN

 

ENERO DE 2007

JUSTIFICACIÓN Es la fundamentación de los aportes significativos de la asignatura a la disciplina y al Modelo del profesional.

 

Le corresponde al Ingeniero Civil diseñar las edificaciones de hormigón armado, que son las que en mayor número, por diversas razones, se utilizan en el mundo. El buen diseño de ellas, cumpliendo con lo que dictan las Leyes Colombianas,  se constituye en un reto que el Ingeniero de la EIA debe afrontar. Esta asignatura asegura la práctica que el estudiante debe tener en las habilidades de la asignatura de Hormigón I.

 

PROBLEMA Es la necesidad de aprendizaje del objeto de estudio y cuya satisfacción conduce al desarrollo de una de las habilidades del sistema de la disciplina  a la cual pertenece la asignatura.

 

Se requiere que las edificaciones de hormigón, que atienden las demandas de vivienda, oficinas, colegios, industrias, etc., tengan un desempeño adecuado para las solicitaciones ambientales y de uso. Como primer paso se necesita analizar y diseñar los sistemas básicos bajo cargas de tipo gravitacional, de acuerdo con las normativas existentes con el fin de que su desempeño sea el adecuado.

 

OBJETO DE ESTUDIO: Parte de la realidad científica en estudio.

 

Sistemas y elementos de concreto reforzado, también conocido como hormigón armado.

 

 

OBJETIVO DE FORMACIÓN

Diseñar elementos y sistemas estructurales simples de hormigón armado sometidos a cargas gravitacionales, partiendo desde la evaluación y entendimiento de los requerimientos arquitectónicos, funcionales y del dueño, hasta cumplir con los requerimientos de servicio y resistencia estipulados por la normatividad colombiana vigente.

CONTENIDO

Sistema de habilidades (Objetivos específicos de la asignatura, corresponden a los objetivos de cada uno de los temas)

 

·          Identificar los diferentes sistemas estructurales contemplados en la NSR-98 y reconocer los elementos estructurales constituyentes de los sistemas.

·          Analizar e interpretar planos arquitectónicos de edificaciones simples y proponer soluciones estructurales para sistemas de piso y carga gravitacional.

·          Determinar las cargas verticales de diseño en edificaciones de hormigón armado.

·          Modelar y analizar ménsulas, losas unidireccionales nervadas y macizas bajo la acción de cargas gravitacionales.

·          Modelar y analizar, en dos y tres dimensiones, estructuras aporticadas sencillas bajo la acción de cargas gravitacionales.

·          Diseñar a flexión, cortante, torsión, compresión o flexo compresión, elementos simples de hormigón armado, de acuerdo con los requisitos de la NSR-98. Se diseña a mano y con la ayuda de un programa de diseño.

·          Verificar las condiciones de servicio de elementos estructurales simples de acuerdo con los criterios de la NSR-98.

·          Construir despiece y detallado especial de los diferentes elementos estructurales estudiados, cumpliendo con los requisitos de las NSR-98 y elaborar planos estructurales de construcción.

 

Sistema de conocimientos Conceptos, teorías, regularidades y leyes del objeto de estudio expresadas en términos de invariantes o conocimientos esenciales desarrollados en la asignatura para lograr las habilidades propuestas en esta.

 

SISTEMAS – ELEMENTOS ESTRUCTURALES

·         Generalidades

·         Sistemas estructurales

·         Materiales para la construcción

·         Disipación de energía

·         Sistemas avalados por la NSR-98

 

INTERPRETACION ARQUITECTÓNICA Y PROPUESTA DE LA SOLUCIÓN ESTRUCTURAL

·         Identificación de los elementos arquitectónicos presentes

·         Planteamiento de solución estructural y ubicación espacial de la estructura dentro de la arquitectura

·         Planteamiento de la solución estructural para un sistema de piso unidireccional cumpliendo los requisitos de la NSR-98.

 

EVALUACION DE CARGAS

·          Naturaleza de las cargas gravitacionales

·          Magnitud de las diferentes cargas y mínimos establecidos por la NSR-98

·          Áreas aferentes sobre diferentes elementos estructurales

·          Factores de mayoración según el método de diseño a utilizar

·          Combinaciones de carga avaladas por la NSR-98

 

LOSAS UNIDIRECCIONALES NERVADAS Y MACIZAS Y MÉNSULAS

·          Predimensionamiento de la losa y nervios

·          Distribución de nervios

·          Asignación de cargas

·          Análisis de nervios

·          Dimensionamiento y análisis de ménsulas

 

MODELACIÓN Y ANÁLISIS DE EDIFICACIONES APORTICADAS SOMETIDAS A CARGAS VERTICALES

·         Predimensionamiento

·         Análisis de cargas y masas

·         Determinación de cargas de diseño en vigas

·         Análisis de la estructura

 

DISEÑO DE ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO BAJO CARGAS GRAVITACIONALES

·          Interpretación de la solicitaciones

·          Estado de tensiones

·          Nervios

·          Vigas a flexión, cortante y torsión

·          Columnas cortas cargadas axialmente

·          Columnas cortas cargadas excéntricamente con flexión uniaxial

·          Columnas cortas cargadas excéntricamente con flexión biaxial

·          Columnas esbeltas

·          Ménsulas y otros

·          Diseño por medio de un programa de análisis y diseño. Sap2000

 

CONDICIONES DE SERVICIO

·          Verificación de condiciones de servicio para una losa unidireccional y para vigas bajo carga vertical de acuerdo con la normativa NSR-98

 

 

DESPIECE DE ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO Y ELABORACIÓN DE PLANOS DE CONSTRUCCIÓN

·          Longitudes de anclaje, traslapo

·          Despiece y detallado del refuerzo de vigas, columnas, losas, nervios y ménsulas

·          Especificaciones para construcción

 

 

Sistema de valores

Significado que se otorgan a los conocimientos y a las habilidades, se manifiestan en actitudes finales del estudiante. Incluye además los valores del modelo pedagógico.

 

·          Se adquiere la responsabilidad técnica y humana de solucionar problemas de ingeniería correspondientes al diseño de estructuras de concreto reforzado

·          La ética profesional y la conciencia del trabajo multidisciplinario son valores indispensables desde la evaluación de factibilidad del proyecto hasta su construcción.

·          Los conocimientos adquiridos en el diseño de estructuras de concreto, cobran valor de responsabilidad social, cuando se aplican en el diseño de viviendas de interés social, mejorando la calidad de vida de muchos ciudadanos.

 

ESTRUCTURA DE LA  ASIGNATURA POR TEMAS

 

Habilidad del sistema de habilidades de la asignatura

(Objetivos de cada tema)

Tema

Horas con acompa-ñamien-

to

Horas indepen-dientes

Identificar los diferentes sistemas estructurales contemplados en la NSR-98 y reconocer los elementos estructurales constituyentes de los sistemas.

 

SISTEMAS – ELEMENTOS ESTRUCTURALES

 

 

 

 

1.8

4

Analizar e interpretar planos arquitectónicos de edificaciones simples y proponer  soluciones estructurales para sistemas de piso y carga gravitacional.

 

 

INTERPRETACION ARQUITECTÓNICA Y PROPUESTA DE LA SOLUCIÓN ESTRUCTURAL

 

1.8

6

Determinar las cargas verticales de diseño en edificaciones de hormigón armado.

 

EVALUACION DE CARGAS

 

1.8

8

Modelar y analizar ménsulas, losas unidireccionales nervadas y macizas bajo la acción de cargas gravitacionales.

 

LOSAS UNIDIRECCIONALES NERVADAS Y MACIZAS Y MÉNSULAS

 

1.8

4

Modelar y analizar, en dos y tres dimensiones, estructuras aporticadas sencillas bajo la acción de cargas gravitacionales.

 

MODELACIÓN Y ANÁLISIS DE EDIFICACIONES APORTICADAS SOMETIDAS A CARGAS VERTICALES

 

3.6

4

Diseñar a flexión, cortante, torsión, compresión o flexo compresión, elementos simples de hormigón armado, de acuerdo con los requisitos de la NSR-98.

 

DISEÑO DE ELEMENTOS DE HORMIGÓN ARMADO BAJO CARGAS GRAVITACIONALES

 

5.4

8

Verificar las condiciones de servicio de elementos estructurales simples de acuerdo con los criterios de la NSR-98.

 

CONDICIONES DE SERVICIO

 

3.6

8

Construir despiece y detallado especial de los diferentes elementos estructurales estudiados, cumpliendo con los requisitos de las NSR-98 y elaborar planos estructurales de construcción.

 

DESPIECE DE ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO Y ELABORACIÓN DE PLANOS DE CONSTRUCCIÓN

 

9

 

6

METODOLOGÍA

 

El taller de hormigón I complementa la práctica en el diseño de elementos de hormigón armado. Para su ejecución se plantea la metodología de aprendizaje basado en problemas reales. El problema a resolver es el diseño de un edificio aporticado, sencillo, sometido a cargas verticales, incluyendo en esto el diseño de la losa típica y el diseño de ménsulas.

 

En este problema se deben plantear soluciones para el sistema estructural del edificio y para el sistema de piso, encontrar las cargas que se utilizarán en el diseño, analizar la respuesta de los sistemas estructurales planteados a estas cargas y diseñar los elementos de hormigón armado tomando como base los fundamentos aprendidos en la asignatura de hormigón I.

 

Se trabaja por parejas y cada grupo comparte con el grupo las soluciones planteadas. Después se analizan y se concluye sobre estas con el aporte del profesor.

Para cada etapa se plantean los problemas a resolver en forma secuencial de tal manera que ellos representan las actividades a desarrollar en un diseño real.

 

Se utiliza como medio de ayuda un programa de análisis estructural. En cada uno de los pasos a seguir en el diseño, se comparan los resultados del diseño realizado mano con los resultados del diseño realizado por un programa de computador especializado (SAP2000).

 

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

 

 

1.         Proposición y clasificación del sistema estructural para el edificio y del sistema estructural para el piso típico. 10%

2.         Determinar las cargas verticales de diseño en el piso y en las vigas de los pórticos. 10%

3.         Modelar y analizar los elementos del piso, el edificio aporticado y una ménsula. 10%

4.         Diseño y despiece de un nervio y de una sección de losa maciza 15%

5.         Verificar las condiciones de servicio de elementos estructurales simples de acuerdo con los criterios de la NSR-98. 10%

6.         Diseño y despiece de vigas 20%

7.         Diseño y despiece de elementos a compresión y flexo compresión. 15%

8.         Presentación final del proyecto en su totalidad donde cada grupo expone desde el principio las decisiones y criterios escogidos para la completes del trabajo del curso y alcance de las sistema de habilidades. Para la presentación se invitan los profesores del área de estructuras y se hace abierta a los demás interesados. 10%

 

BIBLIOGRAFÍA BASICA

·       Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, AIS. Normas Colombianas de diseño y construcción Sismo Resistente: NSR-98. Santa fe de Bogotá, 1997.

·       Nawy, Edward G. Reinforced Concrete: A fundamental approach. Third Edition, USA. Prentice Hall, 1995.

·       Nilson, Arthur. Diseño de estructuras de concreto. 12ª edición. Santafé de Bogotá, McGraw-Hill Interamericana, 1999.

·       Wang, Chu-Kia y Salmon, Charles. Reinforced concrete design. Sixth edition. NewYork. Harper and Row Publishers. 1997.

·       Park, Robert y Paulay T. Estructuras de concreto reforzado. México, Editorial Limusa, 1980

·       MacGregor, James G. Reinforced Concrete. Mechanics and Design. Prentice Hall, 1988.

·       Jiménez Montoya. Hormigón Armado. Editorial Gustavo Gili

·       García Reyes Luis Enrique. Columnas de concreto reforzado. 1ª edición. Asocreto, Santafé de Bogotá 1991.

 

(Libros, revistas, páginas web)

Journal of Structural Engineering

Earthquake Engineering and Structural Dynamics

Structural Safety

Earthquake Spectra

Journal of Earthquake Engineering

 

ELABORADO POR:

Juan Andrés Oviedo Amézquita, María del Pilar Duque

Profesor

 

REVISADO POR:

Mario León Jaramillo

 

 

FECHA DE ÚLTIMA REVISIÓN: Enero 15 de 2007