UNIDAD DIDÁCTICA I: RESISTENCIA DE MATERIALES


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1 Curso: 2003/04 Centro: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR Estudios: I.T.A. EXPLOTACIONES AGROPECUARIAS, HOTROFRUTICULTURA Y JARDINERÍA, E INDUSTRIAS AGRARIAS Y ALIMENTARIAS Asignatura: CONSTRUCCIONES AGRARIAS Código: Ciclo: 1º Curso: 2º Cuatrimestre: 2º Carácter: TRONCAL Créditos teóri.: 1,5 Créditos práct.: 3 Área: INGENIERÍA AGROFORESTAL Departamento: INGENIERÍA RURAL Descriptores: CÁLCULO DE ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN. RESISTENCIA DE MATERIALES. ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS. ESTRUCTURAS METÁLICAS. CONSTRUCCIONES AGRARIAS. TEMARIO DE TEORÍA UNIDAD DIDÁCTICA I: RESISTENCIA DE MATERIALES TEMA 1.- INTRODUCCIÓN A LA RESISTENCIA DE MATERIALES Definición y objetivos de la Resistencia de Materiales Sistema. Concepto de viga: tipos, elementos, secciones y ejes Las acciones exteriores Tensiones, concepto y componentes Los enlaces. Nudos. Tipos de nudos. Apoyos Equilibrio estático de una viga. Reacciones. Vigas isostáticas e hiperestáticas Desplazamientos, giros, deformaciones. Grados de libertad Hipótesis de aplicación y simplificaciones en la teoría de Resistencia de Materiales Equilibrio elástico de una viga Definición de esfuerzos Relación fuerzas exteriores/esfuerzos Relación esfuerzos/tensiones Equilibrio elástico de una rebanada elemental Ejemplos prácticos de resolución, reacciones, leyes de esfuerzos, diagramas, en vigas y estructuras sencillas. TEMA 2.- ESFUERZO AXIL. FLEXIÓN SIMPLE Y COMPUESTA. ESFUERZO CORTANTE Esfuerzo axil. Tracción y compresión simples Cálculo y comprobación de tensiones Deformaciones. Relación tensión - deformación Comprobaciones de secciones Flexión simple: concepto y tipos de flexión Tensiones en una pieza sometida a flexión simple Deformaciones en una sección.

2 Deformaciones en una viga Formas de diseño a flexión Flexión compuesta Tensión de una pieza sometida a flexión compuesta Esfuerzo cortante Esfuerzo cortante puro Teoría general del esfuerzo cortante asociada a la flexión Deformación debida al esfuerzo cortante Comprobación de secciones. TEMA 3. ANÁLISIS DE DEFORMACIONES Deformación de vigas rectas sometidas a flexión simple. Ecuación de la elástica. Relación entre esfuerzos de flexión y deformaciones Método de la doble integración Teoremas de Mohr Método de la carga unidad. Energía y trabajo de deformación. Teorema de reciprocidad. Teorema de Castigliano. Teoremas energéticos. UNIDAD DIDÁCTICA II: ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS TEMA 4. ESTRUCTURAS ARTICULADAS Estructuras articuladas: definiciones Tipología de las estructuras trianguladas. Comportamiento Estructuras isostáticas: análisis de esfuerzos Método de los nudos Método gráfico de Cremona Método de las secciones de Cullman.Ritter Análisis de deformaciones. TEMA 5. CÁLCULO DE ESTRUCTURAS HIPERESTÁTICAS: MÉTODO DE FLEXIBILIDAD Definiciones y conceptos básicos. Método de flexibilidad Método de cálculo Comentarios de aplicación del método Tablas de giros y desplazamientos en vigas simples y esfuerzos en vigas continuas Aplicaciones prácticas Aplicación del método al cálculo de estructuras articuladas hiperestáticas. TEMA 6. ESTRUCTURAS RETICULARES DE NUDOS RÍGIDOS: CONCEPTOS BÁSICOS Concepto y características de un nudo rígido. Estructuras reticuladas. Tipología estructural Esfuerzos y deformaciones en estructuras de nudos rígidos Indeterminación cinemática. Grado de libertad. Estructuras traslacionales e intraslacionales. Consecuencias y aplicaciones Simetría y antimetría Concepto de rigidez a flexión de una barra. Coeficientes de rigidez y de transmisión Momentos de empotramiento perfecto.

3 6.7.- Estudio comparativo de la influencia de la hiperestaticidad en distintos factores de diseño estructural. TEMA 7. CÁLCULO DE ESTRUCTURAS RETICULARES DE NUDOS RÍGIDOS. MÉTODO DE RIGIDEZ Introducción Planteamiento del método de rigidez Análisis de la barra aislada. Esfuerzos: Convenio de signos. Deformaciones (desplazamientos, giros). Estudio de barra cargada Relación entre esfuerzos y deformaciones. Métodos de resolución Método pendiente-desviación Método de rigidez. SUBUNIDAD DIDÁCTICA III-A: ESTRUCTURAS METÁLICAS TEMA 8. ESTRUCTURAS METÁLICAS: MATERIALES Y BASES DE CÁLCULO Introducción: pautas de diseño de construcciones agrarias mediante estructuras metálicas Normativa: ámbito de aplicación El acero estructural Características del acero Productos laminados Perfiles conformados Prontuario de valores estáticos Bases de cálculo Acciones características Acciones ponderadas Condiciones de seguridad y deformación Resistencia de cálculo y tensión admisible Condición de agotamiento. TEMA 9. ESTRUCTURAS METALICAS: CÁLCULO DE PIEZAS Dimensionado de piezas sometidas a compresión Clases de piezas El fenómeno del pandeo en piezas comprimidas. Esbeltez mecánica Limitación de espesor de las piezas Cálculo de piezas sometidas a compresión centrada Soportes Dimensionado de piezas sometidas a tracción Esbeltez mecánica de las piezas en tracción Cálculo de piezas sometidas a tracción centrada Cálculo de piezas sometidas a tracción excéntrica Clases de piezas sometidas a tracción Cálculo de piezas a flexión Cálculo de tensiones. Comprobación de tensiones Comprobación de la deformación.

4 SUBUNIDAD DIDÁCTICA III-B: ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN TEMA 10. HORMIGÓN ARMADO Introducción: pautas de diseño de construcciones agrarias mediante estructuras de hormigón armado Normativa: ámbito de aplicación Características de los materiales Características del acero Características del hormigón Bases de cálculo Estados límite. Condiciones de seguridad Valores característicos y de cálculo. Acciones e hipótesis de carga Proceso de rotura bajo tensiones normales Cuantías límite de armaduras. Cuantía mecánica. Cuantía geométrica Estados límite de agotamiento frente a solicitaciones normales Consideraciones y principios generales de cálculo Dominios de deformación de las secciones Ecuaciones de equilibrio y compatibilidad Cálculo de secciones a flexión Criterios generales. Dimensionamiento y comprobación Método parábola-rectángulo Cálculo de secciones a cortante Bases de dimensionado de elementos estructurales. TEMARIO DE PRÁCTICAS. Práctica 1. Estudio y manejo de la normativa sobre acciones en la edificación. Práctica 2. Aplicación práctica de la normativa sobre acciones en la edificación. Práctica 3. Cálculo de reacciones y esfuerzos en vigas isostáticas simples ante varias hipótesis de carga. Práctica 4. Comprobación resistente de secciones en vigas. Práctica 5. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parte I): planteamiento, elección de tipologías, hipótesis de carga para diferentes materiales. Práctica 6. Determinación de deformaciones en vigas. Práctica 7. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parte II): cálculo de esfuerzos en correas, así como en las barras de la tipología cercha sobre pilares de la construcción propuesta. Práctica 8. Cálculo de varias tipologías de estructuras articuladas isostáticas.

5 Práctica 9. Cálculo de vigas hiperestáticas simples sometidas a diferentes cargas mediante el método de flexibilidad. Práctica 10. Cálculo de estructuras hiperestáticas sometidas a diferentes cargas mediante el método de flexibilidad. Práctica 11. Cálculo de vigas hiperestáticas simples sometidas a diferentes cargas mediante el método de rigidez simplificado. Práctica 12. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parte III): cálculo de la tipología pórtico con doble pendiente de la construcción propuesta mediante el método de rigidez simplificado. Práctica 13. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parte IV): dimensionado de las correas, de las barras de la cercha de la práctica 7 y de las barras del pórtico de la práctica 12 mediante perfiles laminados. Práctica 14. Cálculo de secciones de hormigón armado a diferentes solicitaciones. Práctica 15. Cálculo de los elementos estructurales de una Construcción Agraria, (parte V): dimensionado de las barras del pórtico de la práctica 12 mediante hormigón armado. BIBLIOGRAFÍA. PEÑA, A.A.; PÉREZ, J; VALERA, D.L.; CERVANTES, M Construcciones Agroindustriales. Servicio Publicaciones de la Universidad de Almería. PEREZ GARCIA, F., AYUSO MUÑOZ, J. y CABALLERO REPULLO A. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos. Universidad de Córdoba. ARVIZA VALVERDE, J. Resistencia de materiales. Cálculo de estructuras. Estructuras metálicas. Servicio de publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. ARGUELLES ALVAREZ, R Cálculo de Estructuras. Tomo I y II. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes. Servicio de Publicaciones. Madrid. ARGUELLES ALVAREZ, R. La estructura metálica hoy. Volúmenes I, II, III y IV. Ed. Bellisco. Madrid. FERRAN, J.J Resistencia de materiales. E.T.S.I.A. Servicio de publicaciones de la U.P.Valencia. FERRAN, J.J Cálculo de estructuras. E.T.S.I.A. Servicio de publicaciones de la U.P. Valencia. FERRAN, J.J Estructuras metálicas. E.T.S.I.A. Servicio de publicaciones de la U.P. Valencia. MINISTERIO DE FOMENTO. Acciones en la edificación, NBE-AE-88. Madrid. MINISTERIO DE FOMENTO. Estructuras de acero en edificación, NBE-EA-95. Madrid. MINISTERIO DE FOMENTO. Instrucción de hormigón estructural, EHE-98. Madrid. CRITERIOS DE EVALUACIÓN. Se deben matricular los alumnos que hayan superado las materias de Física y

6 Matemáticas de primer curso, ya que así podrán seguir mejor el programa de la asignatura. La evaluación de la asignatura se realizará mediante examen de toda la materia del programa al final del cuatrimestre, constando el examen de teoría y prácticas.

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