Vista previa del material en texto
INGENIERÍA SISMO-RESISTENTE Profesor JOSÉ ALEJANDRO MORALES Email alejandro.morales@edu.uai.cl Sigla OCIV451 Sección 1 Semestre V-SEM. 2022/2 Créditos 6 Horas Presenciales 45 Horas Autonomas 135 Horas Totales 180 Unidad Académica PREGRADO VIÑA DEL MAR Facultad de Origen Facultad de Ingeniería y Ciencias Descripción de la Asignatura Se presentan los fundamentos de los movimientos sísmicos y sus propiedades relevantes que afectan a las estruc- turas en vías de aplicar principios de ingeniería para el análisis, diseño y construcción de elementos y estructuras sometidas a solicitaciones sísmicas, variando su materialidad y configuración estructural. Se estudian los con- ceptos básicos de las nuevas tendencias en ingeniería sismo-resistente, con énfasis en la ingeniería sísmica basada en desempeño. Resultados de Aprendizaje 1. Conocer y comprender las causas de los movimientos sísmicos y su efectos sobre las estructuras 2. Conocer, comprender y aplicar los fundamentos de la dinámica de estructuras para el análisis de estructuras de un grado de libertad 3. Conocer, comprender y aplicar los conceptos de espectro de respuesta debido a actividad símica 4. Conocer, comprender y aplicar los fundamentos de la dinámica de estructuras para el análisis de estructuras de múltiple grados de libertad, con énfasis en modos y frecuencias de vibración y superposición modal 5. Conocer, comprender y aplicar los fundamentos del diseño y construcción sismo-resistente, con énfasis en metodologías de diseño y control de construcción de estructuras de distinta materialidad y configuración estructural 6. Conocer, comprender y aplicar los fundamentos de la ingeniería sísmica basada en desempeño 7. Conocer y comprender las causas de los movimientos sísmicos y su efectos sobre las estructuras 8. Conocer, comprender y aplicar los fundamentos de la dinámica de estructuras para el análisis de estructuras de un grado de libertad 9. Conocer, comprender y aplicar los conceptos de espectro de respuesta debido a actividad símica 10. Conocer, comprender y aplicar los fundamentos de la dinámica de estructuras para el análisis de estructuras de múltiple grados de libertad, con énfasis en modos y frecuencias de vibración y superposición modal 11. Conocer, comprender y aplicar los fundamentos del diseño y construcción sismo-resistente, con énfasis en metodologías de diseño y control de construcción de estructuras de distinta materialidad y configuración estructural 12. Conocer, comprender y aplicar los fundamentos de la ingeniería sísmica basada en desempeño Objetivos de Desarrollo Sustentable Las metas de desarrollo sustentable de las Naciones Unidas son una hoja de ruta para formar y alcanzar un mundo sostenible para todos los habitantes de este planeta, seres humanos incluidos. Consideran los desafíos globales que enfrentamos, incluyendo los problemas ambientales, energéticos, sociales, sanitarios y de paz. La FIC está comprometida con formar ingenieros que trabajen por el bien de la sociedad y el medioambiente. En este curso se entregarán herramientas para cumplir con las siguientes metas: Objetivos Nivel INDUSTRIA, innovación, infraestructura Conciencia Contenidos CIUDADES y comunidades sostenibles Conciencia Contenidos Unidades de la Asignatura 1. Parte 1: Sistemas de un grado de libertad (SDF) 1.1. Ecuación del movimiento (Chopra: 1.1-1.11) 1.2. Vibración libre (Chopra: 2.1-2.3) 1.3. Respuesta a excitación armónica (Chopra: 3.1-3.6, 3.8, 3.9) 1.4. Respuesta a excitación arbitraria y del tipo “step” (Chopra: 4.1-4.5) 1.5. Respuesta a excitación del tipo pulso (Chopra: 4.6-4.7, 4.10-4.11) 1.6. Evaluación numérica de la respuesta dinámica (Chopra: 5.1-5.4, 5.6, 5.7 parcial) 1.7. Respuesta sísmica de sistemas lineales (Chopra: 6.1-6.6.3, 6.6.4-6.7) 2. Parte 2: Sistemas de múltiples grados de libertad (MDF) 2.1. Ecuación del movimiento (Chopra: 9.1-9.3, 9.4.1, 9.9-9.11) 2.2. Vibración libre (Chopra: 10.1-10.8, 10.10) 2.3. Análisis dinámico de sistemas lineales (Chopra: 12.3-12.7) 2.4. Amortiguamiento en estructuras (Chopra: 11.1, 11.2) 2.5. Análisis sísmico de sistemas lineales (Chopra: 13.1-13.2.7, 13.7-13.8) 3. Parte 3: Sismología y diseño sísmico de edificios 3.1. Fundamentos de sismología (Apuntes de clases) 3.2. Conceptos de estructuración de edificios (Apuntes de clases) 3.3. Diseño sísmico normativo (NCH 433 of. 1996 mod. 2009 y DS 60) 3.4. Diseño sísmico basado en desempeño (Apuntes de clases) Estrategias de enseñanza y aprendizaje El curso se desarrolla en dos áreas, cátedra y ayudantía. La cátedra es dictada por el profesor y se enfoca en el desarrollo de los fundamentos teóricos, análisis y ejercicios de los contenidos del programa de estudio. Por lo anterior, se requiere que los alumnos lean con anterioridad a las clases el material indicado por el profesor, el cual entrega los conocimientos básicos para poder comprender la cátedra. La participación en cátedra es sugerida e incentivada. La ayudantía es dictada por el ayudante y/o profesor, enfocándose en la aplicación de los contenidos del programa mediante el desarrollo de ejercicios y trabajos. Procedimiento de Evaluación El curso será evaluado a través de dos pruebas parciales, un examen final y tareas semanales. El promedio ponderado correspondiente a pruebas parciales y examen final, NP, se calculará de la siguiente manera NP=0,60NPE+0,40NE donde NPE corresponde al promedio simple de las tres pruebas parciales y NE corresponde a la nota de examen. Las pruebas comprenderán todos los contenidos vistos en el curso hasta la semana inmediatamente anterior a la correspondiente evaluación. En caso de ausencia justificada por decanatura de pregrado a una evaluación, su nota será reemplazada por el examen. Los alumnos que cumplan las siguientes condiciones serán eximidos de la rendición del examen final: NPE�4.5. NPE perteneciente al 10% superior del curso. Haber rendido todas las evaluaciones de cátedra. En caso que el promedio ponderado de pruebas parciales y examen final, NP, sea igual o superior a 4.0, la nota final del curso, NF, incorporará el promedio de tareas, NT, de acuerdo a la siguiente relación. NF=0.7NP+0.3NT La condición de aprobación del curso es NF�4.0. Las tareas serán individuales, y la nota NT está determinada por el promedio simple de las evaluaciones de cada uno de ellos. Tendrán aprobación independiente a las pruebas escritas y examen final, es decir, en caso de reprobar el curso, el alumno no requerirá volver a desarrollar los trabajos y mantendrá el promedio NT para la próxima vez que inscriba el curso. La fecha de entrega estará indicada en el enunciado correspondiente. Tareas entregadas fuera de plazo serán evaluadas con nota mínima 1.0. Las soluciones pueden ser preparadas en computador o alternativamente en forma manuscrita, y en ambos casos la presentación debe ser bien organizada, un problema por hoja (abstenerse de usar la parte posterior de cada hoja). Las soluciones para cada problema deben ser presentadas en forma secuencial. Trabajos que no cumplen con este estándar no serán corregidos y se descontará puntaje en soluciones pobremente presentadas o desorganizadas. Todas las evaluaciones se entregarán físicamente en cátedra y/o ayudantía, y su nota se publicará en webcursos y el plazo máximo de entrega de las calificaciones es de 14 días. Es responsabilidad del alumno verificar que exista equivalencia entre la nota entregada y la nota publicada en webcursos. En caso de existir diferencia, el alumno debe informar al profesor y entregar de vuelta su evaluación para modificar la nota en webcursos. Los alumnos en condición de reprobación, NF<4.0, cuyo promedio ponderado de las tres pruebas y el examen, NP, sea mayor o igual a 3.5, podrán rendir un examen recuperativo en fecha a coordinar con el profesor de cátedra. La nota de este examen recuperativo solo reemplaza la nota del primer examen. Reglamento En caso de ausencia justificada por decanatura de pregrado a una evaluación, la nota correspondiente seráreemplazada por el examen. Asistencia a clases y ayudantías es voluntaria. El uso de celulares está prohibido durante las actividades en aula. Bibliografía Chopra, Anil. Dynamics of structures: Theory and applications to earthquake engineering, 4th Edition, Editorial Prentice Hall, 2012 Cronograma Cátedra N°1: Secciones 4.1.1, 4.1.2 Cátedra N°2: Sección 4.1.3 Cátedra N°3: Secciones 4.1.3, 4.1.4 Cátedra N°4: Sección 4.1.5 Cátedra N°5: Sección 4.1.6 Cátedra N°6: Sección 4.1.7 Cátedra N°7: Sección 4.2.1 Cátedra N°8: Sección 4.2.2 Cátedra N°9: Secciones 4.2.3, 4.2.4 Cátedra N°10: Sección 4.2.5 Cátedra N°11: Sección 4.2.5 Cátedra N°12: Sección 4.3.1 Cátedra N°13: Sección 4.3.2 Cátedra N°14: Sección 4.3.3 Cátedra N°15: Sección 4.3.3 Cátedra N°16: Sección 4.3.4 Cátedra N°17: Sección 4.3.4 Descripción de la Asignatura Resultados de Aprendizaje Objetivos de Desarrollo Sustentable Unidades de la Asignatura Estrategias de enseñanza y aprendizaje Procedimiento de Evaluación Reglamento Bibliografía Cronograma