1. ¿Que es estructura?
- La estructura y el edificio.
- Problemas estructurales típicos: acciones mecánicas.
- Introducción de los requisitos estructurales fundamentales:
resistencia, rigidez y estabilidad.
- Tipos de edificios.
- La forma de las estructuras.
- El objetivo del diseño y del análisis de estructuras.
- Breve panorama histórico puramente descriptivo.
- Modelos y parámetros relevantes.
- Material, esquema, tamaño, proporción y grueso.
- Idealización de las estructuras.
- Idealización del uso de las estructuras: tipos de acciones.
2. Sólido indeformable
- Fuerza y movimiento.
- Trabajo de una fuerza.
- Equilibrio dinámico.
- Equilibrio estático.
- Acciones y reacciones sobre sólidos.
- El caracter convencional del concepto de "sólido", de "acción" y de
"reacción".
- Sustentación.
- Vínculos como modelo matemático en relación a las ecuaciones de
equilibrio.
- Aparatos de apoyo como objetos reales.
- Modelado de aparatos de apoyo como vínculos.
- Rozamiento.
- Sustentación mínima y ecuaciones de equilibrio.
- Isostatismo e hiperestatismo.
- Modelado de las acciones.
- El equilibrio como limitación al movimiento.
- Formatos matemáticos: ecuaciones vectoriales y cartesianas.
- Trabajos virtuales.
3. Sólido deformable (I)
- Definición convencional de estructura.
- Partes deformables (estructura) e indeformables (acciones y
sustentación) del modelo de un sistema estructural completo.
- Fuerzas exteriores e interiores a la estructura: solicitación.
- Propiedades intrínsecas de los materiales: ensayo de tracción y
alargamiento: definición de tensión y deformación.
- Ley de Hooke.
- Ley elastoplástica.
- Límite elástico.
- Punto de rotura.
- Energía de deformación.
- Mínima energía potencial y trabajos virtuales.
4. Sólido deformable (II)
- Modelos de deformación y tensión en dos dimensiones.
- Distorsión y tensión tangencial.
- Ecuaciones de equilibrio.
- Tensiones de contacto: adherencia entre distintos materiales.
- Principales constantes de los materiales comunes: acero, madera,
hormigón, acero para armar.
5. Sólido deformable (III)
- Método universal de análisis en el periodo elástico.
- Ecuaciones de equilibrio y compatibilidad.
- Centros de acciones y de rigidez.
- Área, módulo resistente y módulo de rigídez (inercia) de la
estructura.
- Cálculo de la situación de rotura.
- Ductilidad de la estructura.
- Isostatismo e hiperestatismo.
- El punto de vista isostático como herramienta de diseño.
6. Sólido deformable (IV)
- Estabilidad de estructuras traccionadas y comprimidas.
- Análisis de la inestabilidad.
- Carga crítica.
- Análisis de la inestabilidad con imperfecciones iniciales.
- Arriostramiento mínimo para el equilibrio estable.
- Aproximación experimental a la estabilidad de piezas comprimidas:
ensayo de compresión, esbeltez mecánica, coeficiente de pandeo.
7. Estructuras funiculares
- Equilibrio de hilos.
- Polígonos de fuerzas y funicular.
- Trazado de funiculares.
- Distancia polar y escalas de medida.
- Cargas puntuales y repartidas.
- Fuerzas paralelas y no-paralelas.
- El polígono funicular como estructura y como herramienta
analítica.
- Estructuras funiculares y antifuniculares.
- Línea de presiones.
- Pórticos simples.
- Diagramas de solicitaciones.
8. Estructuras trianguladas (I)
- El modelos de estructuras trianguladas de barras unidas mediante
articulaciones.
- Equilibrio global e isostatismo externo, condiciones sobre la
sustentación.
- Equilibrio en cortes e isostatismo interno, condiciones sobre el
número de barras y su conectividad.
- Análisis y diseño: Arco triangulado, cercha, vigas de celosía.
- Tipos de sustentación.
- Estabilidad. Dimensionado a tracción.
- Sobredimensionado de los elementos comprimidos.
- Dimensionado estricto.
- Estructuras hiperestáticas.
9. Estructuras trianguladas (II)
- Deformación de barras.
- Desplazamientos de nudos.
- Flecha de la estructura.
- Cálculo de flechas: métodos gráficos (dibujo de deformadas);
métodos numéricos, trabajos virtuales: estructura patrón y estructura
real.
- Reglas de diseño: esbeltez geométrica máxima para dimensionado
estricto de tipos comunes.
10. Flexión simple (I)
- Vigas de sección conexa y constante.
- Diagramas de esfuerzos normales, cortantes y flectores.
- Ecuaciones de equilibrio en cortes.
- Hipótesis de Navier sobre la deformación plana de las
secciones.
- Equilibrio de tensiones normales.
- Capacidad resistente a momento: módulo resistente.
- Condiciones de sustentación.
- Rótulas plásticas.
11. Flexión simple (II)
- Ecuaciones de equilibrio diferencial.
- Distribución de tensiones tangenciales.
- Capacidad resistente a esfuerzo cortante: área eficaz a
rasante.
- Límites del modelo de deformación plana: principio de Saint
Venant.
12. Flexión simple (III)
- Deformación local: curvatura y distorsión.
- Rigidez de secciones y piezas, inercia de la sección.
- Cálculo de flechas.
- Cálculo de movimiento genéricos: giros.
- Condiciones de rigidez en voladizos.
- Regla de diseño: esbeltez límite.
- Condiciones de sustentación hiperestáticas: vigas empotradas y
casos simples de vigas continuas.
13. Flexión simple (IV)
- Flexión en hormigón armado.
- Brazo de palanca.
- Cuantía mecánica de armaduras.
- Resistencia a esfuerzo cortante.
- Estimación de curvaturas.
14. Flexión compuesta
- Tracción compuesta.
- Compresión compuesta.
- Tensión media y máxima.
- Pandeo de barras.
- Inestabilidad de barras perfectas comprimidas (Euler).
- Teoría de la ampliación de las imperfecciones iniciales.
- Barras reales. Módulo tangente.
- Coeficiente de pandeo.
- Resolución práctica de barras comprimidas reales.
- Comprobación y diseño.
15. Análisis y diseño de estructuras complejas con criterios
de equilibrio
- Modelo de barras con nudos rígidos.
- Orden de complejidad del problema.
- Modelos elásticos y modelos en rotura: distintos modos de reducir
sensatamente las incógnitas de fuerza y/o movimiento.
- Métodos y modelos aproximados ligados al diseño.
- Articulaciones virtuales, reales y rótulas plásticas.
- Vigas continuas.
- Pórticos simples.
- Acción vertical y horizontal.