Guía docente de Análisis No Lineal de Estructuras (MA9/56/1/113)
Máster
Módulo
Rama
Centro en el que se imparte la docencia
Centro Responsable del título
Semestre
Créditos
Tipo
Tipo de enseñanza
Profesorado
- Rafael Gallego Sevilla
Tutorías
Rafael Gallego Sevilla
Email- Miércoles 9:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 11-Izq)
- Jueves 9:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 11-Izq)
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
Cálculo plástico de estructuras; análisis estático no lineal; técnicas de reanálisis y optimización; aspectos complementarios para el análisis de estructuras de hormigón y metálicas
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Teoría de estructuras; Análisis de estructuras; Introducción a los Elementos Finitos
Resultados del proceso de formación y de aprendizaje
Conocimientos o Contenidos
- C01 . Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico, legal y de la propiedad que se plantean en el proyecto de una obra pública, y capacidad para establecer diferentes alternativas válidas, elegir la óptima y plasmarla adecuadamente, previendo los problemas de su construcción, y empleando los métodos y tecnologías más adecuadas, tanto tradicionales como innovadores, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia y favorecer el progreso y un desarrollo de la sociedad sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
- C05 . Conocimiento para aplicar las capacidades técnicas y gestoras en actividades de I+D+i dentro del ámbito de la ingeniería civil.
- C07 . Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, ingeniería del terreno, ingeniería marítima, obras y aprovechamientos hidráulicos y obras lineales.
Competencias
- COM01 . Capacitación científico-técnica y metodológica para el reciclaje continuo de conocimientos y el ejercicio de las funciones profesionales de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, planificación, dirección, gestión, construcción, mantenimiento, conservación y explotación en los campos de la ingeniería civil.
- COM05 . Capacidad para el proyecto, ejecución e inspección de estructuras (puentes, edificaciones, etc.), de obras de cimentación y de obras subterráneas de uso civil (túneles, aparcamientos), y el diagnóstico sobre su integridad.
- COM12 . Capacidad para abordar y resolver problemas matemáticos avanzados de ingeniería, desde el planteamiento del problema hasta el desarrollo de la formulación y su implementación en un programa de ordenador. En particular, capacidad para formular, programar y aplicar modelos analíticos y numéricos avanzados de cálculo, proyecto, planificación y gestión, así como capacidad para la interpretación de los resultados obtenidos, en el contexto de la ingeniería civil.
- COM13 . Comprensión y dominio de las leyes de la termomecánica de los medios continuos y capacidad para su aplicación en ámbitos propios de la ingeniería como son la mecánica de fluidos, la mecánica de materiales, la teoría de estructuras, etc.
- COM15 . Conocimiento y capacidad para el análisis estructural mediante la aplicación de los métodos y programas de diseño y cálculo avanzado de estructuras, a partir del conocimiento y comprensión de las solicitaciones y su aplicación a las tipologías estructurales de la ingeniería civil. Capacidad para realizar evaluaciones de integridad estructural.
- COM16 . Conocimiento de todo tipo de estructuras y sus materiales, y capacidad para diseñar, proyectar, ejecutar y mantener las estructuras y edificaciones de obra civil.
Habilidades o Destrezas
- HD01 . Aplica conocimientos, analiza, sintetiza y resuelve problemas en contextos nuevos y multidisciplinares, utilizando herramientas y enfoques innovadores para enfrentar situaciones complejas y poco conocidas desde el prisma de la sostenibilidad.
- HD02 . Construye juicios críticos a partir de información limitada o incompleta, observando y reflexionando sobre las responsabilidades socioambientales y éticas que implica la aplicación de dichos conocimientos.
- HD03 . Comunica de manera clara y efectiva tanto a públicos especializados como no especializados, explicando sus conclusiones, conocimientos y las razones que las sustentan de forma accesible y precisa.
- HD04 . Elabora y gestiona su aprendizaje autónomo, demostrando capacidad de organización y planificación para continuar con su formación de manera autodirigida y optimizar el uso de la información.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
El estudiante debe aprender:
- Diferentes tipos de no linealidad que existen en el análisis estructuras
- Relevancia del análisis no lineal para el dimensionamiento de estructuras de hormigón y metálicas
- Modelos de comportamiento plástico en sólidos
- Concepto de rótula plástica y cálculo del momento plástico de una sección, incluyendo los efectos de los esfuerzos axil y cortante
- Teoremas básicos del cálculo plástico: estático, cinemático y de unicidad
- Cálculo de mecanismos de colapso y su combinación
- Análisis límite y optimización de pórticos mediante técnicas de programación matemática
- Concepto de no linealidad geométrica
- Diferentes medidas no lineales de la deformación
- Métodos de solución de problemas no lineales paso a paso
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
-
Introducción: tipos de no linealidad en el análisis estructural
-
Cálculo plástico de estructuras
-
Hipótesis básicas
-
Casos simples de colapso plástico
-
Teoremas básicos
-
Métodos de diseño plástico
-
Factores modificantes del momento plástico de una sección
-
Análisis límite y diseño de pórtico para peso mínimo mediante técnicas de programación matemática
-
-
Introducción a problemas con no linealidad geométrica
-
Aproximación de barra a axil rebajadas
-
Solución para celosías con diferentes medidas de deformación
-
Problemas no lineales para pórticos
-
Práctico
- Momento plástico de una sección doblemente simétrica
- Cálculo de la carga de colapso para vigas continuas
- Mecanismos de colapso para un pórtico simple
- Carga de colapso incremental para un pórtico a dos aguas
- Diseño de peso mínimo de un pórtico
- Colapso incremental
- Cálculo de la curva carga-deflexión de una celosía compleja
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- Milan Jirásek, Z. P. Bažant - (2002) Inelastic analysis of structures-John Wiley and Sons
- Baker, J., Heyman, J. (1969), Plastic Design of Frames: 1. Fundamentals, Cambridge University Press
- Levy, R., Spillers, W. R. (2003), Analysis of Geometrically Nonlinear Structures, Springer Science+Business Media Dordrecht
- Neal, B.G. (1977, 1ª 1956), The Plastic Methods of Structural Analysis, Science Paperbacks
- Smith I.M. y Griffiths D.V. (1997), Programming the Finite Element Method, , J. Wiley & Sons
- Wong, M. Bill (2008), Plastic Analysis and Design of Steel Structures. Elsevier
Bibliografía complementaria
- Broughton, P., Ndumbaro, P. (2008), The Analysis of Cable & Catenary Structures, Thomas Telford
- Irwine, M. (1981), Cable Structures, Dover Pub.
- Davis, J.M., Brown, B.A.(1996), Plastic Design to BS5950, BlackWell Science
- Benito Hernández, C. (1975), Nociones de Cálculo Plástico, R.O.P.
- Heyman, J. (1971), Plastic Design of Frames: 2. Applications, Cambridge University Press
- Applied Technology Council (2005), Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures, (vol. 440 serie FEMA), Applied Technology Council
- Chrisfield, M.A. (1991), Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, J. Wiley & Sons
Enlaces recomendados
Página PRADO de la asignatura
Metodología docente
- MD01 Exposiciones en clase del docente
- MD02 Prácticas bajo supervisión del docente
- MD03 Trabajos de forma no presencial
- MD04 Tutorías académicas
- MD05 Pruebas sobre contenidos
- MD07 Aprendizaje en entidad
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
El artículo 18 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada (NECEUGR) establece que: «La convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final, según lo establecido en esta Normativa».
La evaluación continua consta (Art. 7 NECEUGR) de:
- P1 (30%).- Participación activa en las clases, y realización de las prácticas de clase
- P2 (70%).- Prácticas analíticas y numéricas individuales o en grupo
Para aprobar por Curso será necesario obtener una calificación igual o superior a 5/10 en la media 0.3 P1 + 0.7 P2
Opcionalmente, a instancias del estudiante que esté interesado, se pueden realizar trabajos de programación en el lenguaje de programación Julia de los algoritmos estudiados en clase, bajo la supervisión del profesor (20% adicional)
Evaluación Extraordinaria
El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los estudiantes de la Universidad de Granada (NECEUGR) establece que: «Los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. La calificación de los estudiantes en la convocatoria extraordinaria se ajustará a las reglas establecidas en la Guía Docente de la asignatura, garantizando, en todo caso, la posibilidad de obtener el 100% de la calificación final.».
La evaluación extraordinaria podrá realizarse en dos modalidades, a elegir por el estudiante:
Modalidad A: consistirá en un examen teórico-práctico-numérico de la materia impartida en la asignatura. Para aprobar será necesario obtener una calificación igual o superior a 5/10.
Modalidad B: podrá acogerse a esta modalidad el estudiante que haya suspendido en la convocatoria ordinaria, pero que tenga una calificación al menos de 3,5 en la misma. En ese caso el estudiante realizará:
- X1 (10%).- las prácticas que no tenga realizadas de la evaluación por curso P1
- X2, (45%).- las prácticas que no tenga realizadas de la evaluación por curso P2
- X3 (45%).- 2 ó máximo 3 prácticas adicionales similares a las P2 propuestas por el profesor
Para aprobar el estudiante debe obtener una calificación igual o superior a 5/10 en la media 0.1 X1 + 0.45 X2 + 0.45 X3
Evaluación única final
El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.
Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.
La evaluación única final consistirá en un examen teórico-práctico-numérico de la materia impartida en la asignatura. Para aprobar será necesario obtener una calificación igual o superior a 5/10.