Guía docente de Estructuras 1: Análisis Estructural y Dimensionado de Estructuras Metálicas (2091137)

Haber adquirido adecuadamente las competencias descritas en Fundamentos Físicos Aplicados a las Estructuras.

Introducción al concepto estructural. Hipótesis fundamentales del diseño y cálculo estructural. Seguridad Estructural: Bases de Cálculo y Acciones en la Edificación. Tipologías estructurales. Cálculo analítico y gráfico de las leyes de esfuerzos en sistemas estructurales isostáticos. Teoría y práctica de la flexión. Análisis de deformaciones. Teoremas energéticos. Simplificación en el análisis de sistemas estructurales. Estudio de la pieza curva. Introducción al estudio de torsión y cálculo plástico. Planteamiento estructural en el global del proyecto arquitectónico.

Métodos de análisis de sistemas estructurales hiperestáticos: Pendiente Deformación, Matricial, etc. Seguridad Estructural: Acero, El acero estructural. Agotamiento del acero: fatiga y rotura dúctil. Análisis, diseño y cálculo de elementos estructurales metálicos a tracción. Análisis, diseño y cálculo de elementos estructurales metálicos a compresión. Análisis, diseño y cálculo de elementos estructurales metálicos a torsión. Estudio de los efectos localizados: abolladura, inestabilidad local, etc. Apoyos de los sistemas estructurales metálicos. Uniones. Introducción a los sistemas estructurales mixtos.

Métodos aproximados de cálculo. Características generales del hormigón en cimientos y del acero. Composición, preparación, puesta en obra, propiedades, dosificación, ensayos, armaduras y control. Métodos de cálculo de hormigón armado. Estados límites bajo tensiones normales: tracción simple, compuesta, compresión simple, flexión pura, flexión simple flexión y compresión compuesta. Estados límites bajo tensiones tangenciales. Torsión. Estados límites de servicio: fisuración y deformación. Introducción a las cimentaciones superficiales.

• Dominar la concepción, cálculo, diseño, integración en edificios y ejecución de estructuras de edificación y cimentaciones, aplicando las normas técnicas y constructivas.
• Conocer los conceptos de la mecánica de sólidos, de medios continuos, así como las cualidades plásticas, elásticas y de resistencia de los materiales.
• Conocer los sistemas constructivos convencionales, su patología y el uso de los materiales.

Análisis de estructuras hiperestáticas

Materiales.

1. Características mecánicas. Resistencia de cálculo del material.
2. Acero en chapas y perfiles. Clases de acero y productos comerciales.

Capacidad resistente de secciones.

1. Valores estáticos.
2. Tracción y compresión.
3. Flexión.
4. Cortadura.
5. Solicitaciones combinadas.

Análisis estructural

1. El método de los estados límite.
2. Tipos y clases de sección.
3. Estabilidad lateral.
4. Traslacionalidad e intraslacionalidad.
5. Imperfecciones y acciones equivalentes.

Elementos estructurales 1: soportes

1. Compresión centrada. Pandeo.
2. Compresión excéntrica. Flexión y pandeo.

Elementos estructurales 2: vigas

1. Flexión.
2. Limitación de deformaciones.
3. Pandeo lateral, cargas puntuales y abolladura del alma.

Elementos estructurales 3: estructuras de cubierta

1. Correas
2. Vigas en celosía
3. Sistemas de arriostramiento horizontal y lateral.

Uniones metálicas

Bases de soportes

Sistemas estructurales mixtos

La práctica de curso se organiza en torno a tres talleres enfocados a la concepción y redacción de un proyecto de estructuras.

• Taller 1: Tipologías de estructuras metálicas. Diseño, funcionamiento y elementos.
• Taller 2: Proyecto de estructuras de acero. Herramientas para la simulación de su comportamiento.
• Taller 3: Documentación del proyecto de estructuras de acero. Memoria y planos.

• ARGÜELLES, R. [et al.]. Estructuras de acero 1: Fundamentos y cálculo. Madrid: Bellisco, 2013.
• ARGÜELLES, R. [et al.]. Estructuras de acero 2. Uniones y sistemas estructurales. Madrid: Bellisco, 2007.
• MONFORT, J. Estructuras metálicas para edificación: adaptado al CTE. Valencia: Servicio de Publicaciones UPV, 2007.
• Código estructural
• EC-3. (2013). Eurocódigo 3. Norma UNE-EN 1993-1-1 Proyecto de estructuras de acero. Parte 1-1
• CTE DB SE, SE-AE, SE-A
• EAE : Instrucción de acero estructural

• Engel, Heino. Sistemas de estructuras. Barcelona: Gustavo Gili, 2018.
• Aroca Hernández-Ros, Ricardo (2003). Cuadernos de Apoyo a la Docencia del Instituto Juan de Herrera . Instituto Juan de Herrera.
• Estructuras de acero : vigas mixtas de edificación / autores, Ramón Argüelles Álvarez, Jorge Fernández-Lavandera, Ramòn Argüelles Bustillo
• Construcción en acero : sistemas estructurales y constructivos en edificación / [Constantino Hurtado, Ruth Vega]
• Naves industriales con acero / [redacción, Alfredo Arnedo Pena]
• Construir con acero : arquitectura en España 1993-2007 / Ramón Araujo
• CTE SE-A ;. Seguridad estructural acero : aplicación a edificios de uso residencial vivienda-DAV / Consejo Superior de los Colegios de Arquitectos de España
• Steel construction manual / Schulitz, Sobek, Hebermann
• Manual imprescindible de CYPE 3D 2016 : [diseño y cálculo de estructuras metálicas] / Antonio Manuel Reyes Rodríguez

• Arcelor Mittal
• Steel Construction
• Block Research Group
• Arup Projects
• Curso Dimensionado. Universidad Politécnica de Madrid.

• MD01. Lección magistral/expositiva 
• MD02. Sesiones de discusión y debate 
• MD03. Resolución de problemas y estudio de casos prácticos 
• MD06. Prácticas en sala de informática 
• MD07. Seminarios 
• MD10. Realización de trabajos en grupo 
• MD11. Realización de trabajos individuales 
• MD12. Seguimiento del TFG 

En convocatoria ordinaria se seguirá un procedimiento de evaluación continua en el que los estudiantes superan la asignatura superando pruebas parciales en la que demuestra su aprendizaje. Deben superarse todas las pruebas para aprobar la asignatura.

• Trabajo de curso: proyecto de estructura metálica (40%). Se plantea al estudiante resolver de manera autónoma un problema abierto de concepción, análisis, dimensionado, y representación de una estructura de acero, aplicando los contenidos del curso. La tipología es de libre elección, pero debe acordarse con el profesor. Cada estudiante confecciona un plano descriptivo y una memoria sucinta donde aborda (i) la elección del diseño de la estructura, (ii) la determinación de las acciones, (iii) el análisis y esfuerzos en los elementos representativos de la estructura horizontal y vertical, y (iv) su dimensionado/comprobación (soportes, vigas o estructuras de cubierta, unión típica, elementos de arriostrado). Finalmente, el estudiante muestra su trabajo en una breve presentación. Se valorará la complejidad y originalidad de la estructura, la originalidad, el rigor en el desarrollo y la presentación de planos y memoria.
• Talleres de revisión por pares (15%): Se plantean 3 talleres de revisión por pares. Estos talleres tratan sobre aspectos del trabajo de curso (concepción de la estructura, dimensionado de ciertos elementos). La calificación se desglosa en 60% por el trabajo entregado, y 40% por la revisión a los pares.
• Prueba de resolución de problemas (45%): Se realiza un examen en la fecha de la convocatoria ordinaria. Se valora el nivel de comprensión del problema, el rigor técnico, la presentación y el correcto dimensionado.

Se realiza una única prueba objetiva con una puntuación total del 100%. Esta prueba objetiva consiste en un resolver un caso práctico, 2 ó 3 preguntas de desarrollo y una pregunta teórica.

Los estudiantes que se acojan a la evaluación única final y así lo soliciten en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, o que acudan a ella por causas excepcionales, realizarán una prueba objetiva con una puntuación total del 100%. Esta prueba objetiva consiste en un resolver un caso práctico, 2 ó 3 preguntas de desarrollo y una pregunta teórica.