Principios estructurales y métodos modernos
de análisis (PEMM)
Objeto de la ingeniería estructural. Mecánica.
Propiedades de los materiales utilizados en
construcción: tierra, madera, mampostería,
concreto reforzado y acero. Tipos de solicitaciones;
comportamiento ante cargas; teorías
de falla. Fundamentos de las Normas NSR-98
y NSR-09: diseño para solicitaciones admisibles,
diseño para estados límites. Sistemas estructurales.
Fundamentos de los métodos de
análisis. Métodos tradicionales: energéticos;
técnicas particulares; por aproximaciones sucesivas.
Métodos matriciales: aplicación a estructuras
reticulares. Introducción al método de los elementos finitos.
Talleres sobre el uso de programas didácticos y comerciales para el
análisis de estructuras.
Análisis dinámico de estructuras (ADIE)
Fundamentos del movimiento periódico; vibraciones libres del sistema
de un grado de libertad. Amortiguación; vibraciones forzadas. Respuesta
a cargas arbitrarias. Análisis numérico. Sistemas de varios grados de
libertad. Sistemas continuos. Análisis modal. Métodos de Stodola, Holzer
y Rayleigh. Análisis no lineal. Introducción al estudio sísmico. Espectros
de respuesta. Origen de las expresiones de los códigos. Riesgo sísmico.
Estudio de casos estructurales.
Diseño sísmico y sistemas estructurales (DSSE)
Efectos sísmicos según los códigos. Espectros de respuesta. Prescripciones
de las Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente
(NSR-98 y NSR-09). Ductilidad estructural. Absorción de energía. Rigidez
estructural. Complementos de análisis estructural, efectos P-Delta. El
conjunto estructural. Sistemas con muros pantalla. Sistemas con vigas de
gran altura. Sistemas de tubo perforado; de tubo dentro de tubo. Sistemas
duales. Análisis plástico en el estudio sísmico. Aislamiento sísmico y control.
Elementos no estructurales.
Cubiertas y estructuras industriales de acero (DEM1)
El acero en la construcción. Producción, fabricación
y montaje. Filosofías de diseño. Diseño para estados
límites: coeficientes de carga y de resistencia. Requisitos
para condiciones de servicio y para estados
últimos. Normas Colombianas de Diseño y Construcción
Sismo Resistente (NSR-09). Miembros sometidos
a solicitaciones axiales. Diseño de armaduras.
Miembros sometidos a flexión y a corte. Otros esfuerzos
combinados: flexo-tensión y flexo-compresión.
Torsión simple y combinada. Uniones simples.
Aplicación al diseño de cubiertas para instalaciones
comerciales e industriales, y de pór ticos para salones
de uso múltiple.
Edificios y puentes con estructuras de acero (DEM2)
Conexiones excéntricas en edificaciones industriales. Estructuras
para edificios de oficinas y apartamentos. Comportamiento
ante sismos y viento. Conexiones en edificios:
de asiento, transmisoras de cortante, resistentes
a momento. Construcción compuesta: losas y columnas.
Diseño de vigas esbeltas armadas: aplicación en puentes de losa y
viga. Diseño con miembros de lámina formados en frío. Construcciones
con entramados livianos de acero. Utilización de computadores en el
análisis, diseño y fabricación de estructuras metálicas. Procesos de taller.
Recomendaciones de montaje.
Comportamiento plástico de estructuras de concreto (DAE1)
Comportamiento plástico del concreto. Método de las líneas de rotura y
método de las fajas. Método del puntal y tensor. Ménsulas. Vigas de gran
altura. Laboratorios sobre vigas continuas y placas.
Diseño de estructuras de concreto especiales(DAE2)
Torsión, vigas circulares, cortante en columnas y uniones viga-columna,
diseño de tanques rectangulares y circulares, escaleras autoportantes,
cálculo de bóvedas y cáscaras, formaletas. Laboratorios sobre vigas
continuas, formaletas, placas y bóvedas.
Diseño de edificios de muros portantes (DEMP)
Materiales y sistemas disponibles. Sistemas industrializados. Sistemas
prefabricados. Sistemas de entrepiso y diseño de los mismos. Métodos
de análisis estructural y de análisis sísmico característicos de los edificios
de muros portantes. Diseño de elementos de mampostería confinada.
Control de calidad de piezas y muretes. Diseño de muros de concreto.
Ductilidad de planos. Manejo de proyectos.
Diseño de estructuras de concreto preesforzado (DECP)
Conceptos básicos. Materiales empleados en el preesforzado y sus características.
Pérdidas inmediatas y diferidas. Análisis y diseño por flexión.
Sección compuesta en sistemas de viga y placa. Capacidad última de
secciones preesforzadas. Diseño por cortante. Método de la carga equivalente
para el análisis de sistemas preesforzados. Sistemas continuos.
Momentos secundarios. Losas.
Puentes de hormigón (PTHO)
Construcción de los puentes. Ponteadero y localización.
Normas y especificaciones para puentes de carretera.
Puentes de luz simple. Puentes de placa maciza.
Puentes de placa y viga. Puentes continuos. Infraestructura:
estribos, pilas y obras complementarias. Alcantarillados.
Apoyos. Juntas, drenes y barandas.
Estructuras de cimentación y contención (ECC1)
La geotecnia en la ingeniería de fundaciones, sistemas
de cimentación, estructuras de cimentación, cimentaciones
superficiales, cimentaciones compensadas o flotantes,
cimentaciones profundas, cimentaciones profundas con
pilotes, pilotes bajo carga lateral, estructuras de contención.
Estructuras de cimentación y contención complejas (ECC2)
Métodos de análisis de cimentaciones superficiales especiales, sistemas
combinados placa-pilotes y cimentaciones especiales, cajones
de cimentación, sistemas de contención internamente
estabilizados, tierra armada, pilotes bajo carga lateral.
Construcciones de madera (CMAD)
Características y propiedades de la madera. Aserrado, secado y
protección. Clasificación de la madera como material estructural.
Diseño estructural de acuerdo con las Normas Colombianas de
Diseño y Construcción Sismo Resistente (NSR-09). Vigas, viguetas
y entablados; columnas y entramados; muros de corte y cerchas.
Diseño de miembros hechos con madera laminada y pegada. Diseño
de uniones. Detalles constructivos. Aplicación al diseño de
viviendas, bodegas y salones de uso múltiple.
Análisis estructural por elementos finitos (APEF)
Relaciones esfuerzo-deformación. Ley generalizada de Hooke. Planteamiento
variacional. Estado de esfuerzo plano. Elementos
axisimétricos, triangulares y cuadriláteros, elementos sólidos. Aplicaciones.
Evaluación y reforzamiento sísmico de edificaciones (ERSE)
La evaluación, análisis y reforzamiento sísmico de edificaciones existentes
requieren métodos de análisis diferentes de los utilizados
para el diseño de edificaciones nuevas. No siempre es económica o
técnicamente factible reforzar una edificación existente para que
tenga el mismo comportamiento ante cargas sísmicas que el de
una edificación nueva. Sin embargo, mediante estrategias apropiadas,
el reforzamiento de edificaciones puede contribuir, con costos
razonables, a salvar muchas vidas y a reducir las pérdidas
materiales. Los objetivos de este curso son mostrar las etapas
que hay que seguir para la evaluación sísmica de edificaciones
existentes; ilustrar los objetivos de reforzamiento y los niveles
esperados de desempeño estructural; mostrar los requerimientos
específicos para estructuras de concreto, mampostería,
madera, tierra y acero, así como algunos aspectos constructivos.
Tecnología del concreto - Durabilidad (TDCD)
Componentes del concreto. Química del cemento.
Hidratación del cemento. Características de la pasta
hidratada. Diseño de mezclas. Curado. Ensayos sobre
concreto fresco y endurecido. Concreto de alto desempeño.
Durabilidad del concreto. Concretos especiales.
Laboratorios.
Técnicas de construcción sostenible (TDCS)
Ecosostenibilidad. Fundamentos de la “Construcción
Verde”. Uso eficiente de los recursos naturales.
Minimización del consumo de energía en construcciones
hechas con materiales industriales. Construcciones con tierra: adobe, tapia pisada, bloques de tierra
compactada. Construcciones de madera. Construcciones de guadua. Técnicas
mixtas de construcción con tierra: bahareque. Mantenimiento de
construcciones hechas con productos naturales. Edificaciones patrimoniales.
Comportamiento ante sismos y necesidad de reforzamiento de
las construcciones con tierra. Necesidad de incluirlas en la normatividad
sismo resistente colombiana. Prácticas e investigaciones en el laboratorio
de estructuras.
Patología de estructuras (PATO)
Evaluación y diagnóstico de daños en estructuras de edificios de concreto
y mampostería, acero, madera y tierra y en pavimentos de concreto.
Investigación de causas. Características de los materiales de reparación.
Procedimientos de rehabilitación, refuerzo y protección de diferentes
tipos de estructuras.
Temas especiales en ingeniería estructural (SIES)
Temas especiales en ingeniería estructural que complementan lo visto
en los otros cursos. Se realiza con la colaboración de varios profesores
y de conferencistas invitados.
Proyecto final de especialización
Consta de tres partes:
- Anteproyecto (ATPR) - Seminario
Se debe tomar el semestre inmediatamente anterior a desarrollar
proyecto final.
- Proyecto (PFDE)
Desarrollo de un proyecto de investigación aplicada en ingeniería
estructural, dirigido por uno de los profesores participantes y sobre
un tema en el campo de investigación de dicho profesor.
En el área de estructuras de la ESCUELA, se está trabajando actualmente
en las siguientes líneas de investigación:
Vivienda económica.
- Informática educativa en ingeniería
estructural.
- Desarrollo de laboratorios
didácticos para la enseñanza
de la ingeniería estructural.
- Agrietamiento en las estructuras
de hormigón reforzado.
- Estudio de la adherencia entre
barras de refuerzo y hormigones
nacionales.
- Entramados livianos de acero.
- Vulnerabilidad sísmica.
- Construcciones de madera.
- Construcción compuesta.
- Artículo para revista
Los lineamientos establecidos por
la revista de la Escuela.