Editor: Mariano Vázquez Espí.
La presente discusión comenzó en marzo de 1997, con la vista puesta en la implantación de la asignatura en el año académico 1997/98. Se recogerán en él las distintas propuestas que se envien <msyse@aq.upm.es>. En la discusión puede participar cualquier miembro de la comunidad académica que lo desee, no estando restringida al personal docente adscrito a la asignatura.
Aunque todavía por fijar definitivamente, el marco previsible para la asignatura puede resumirse en:
- Cuatrimestral, probablemente en el cuatrimestre de primavera.
- Aproximadamente 6,6 horas/semana repartidos en dos (mínimo) o tres días.
- 70 alumnos/grupo, dos grupos por la mañana y dos por la tarde, cuatro en total; la disponibilidad de aulas hará posible que los cuatro grupos sean por la mañana (a elección de los alumnos).
La propuesta se organiza por semanas. Presupone que las clases serán "interactivas", propiciando la participación de los alumnos. Se preve también un cierto número de clases magistrales, comunes para todos los grupos de cada turno (mañana o tarde).
Una idea central de la propuesta consiste en distinguir el objetivo del diseño de estructuras, dar forma a la estructura, de las herramientas matemáticas necesarias para alcanzarlo. Estás últimas sólo tienen utilidad secundaria en relación con el objetivo principal. Sin embargo, para mejor describir las relaciones entre objetivos y herramientas, ambos se entrelazan en el temario propuesto.
La propuesta original de Aroca ha sido editada y, a veces, detallada por Vázquez.
- Como son las estructuras y que deben hacer. 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. Clases apoyadas en abundante material gráfico (diapositivas,...)
- Historia y evolución del diseño de estructuras. Grecia, Roma, Románico, Gótico, Renacimiento, Revolución industrial. Reglas de proporción, Galileo, cálculo numérico. Historia de los materiales: materiales cerámicos y metálicos, materiales mixtos; piedra, madera y acero. Historia de las acciones: pesos, seismo, viento, otras acciones dinámicas. Explicación de cómo se diseño cada tipo estructural y de como los entendemos ahora. Clases apoyadas en abundante material gráfico (diapositivas,...)
- Modelos y parámetros relevantes. Material, esquema, tamaño, proporción y grueso. Idealización de las estructuras. Idealización del uso de las estructuras: tipos de acciones.
- Teoría de materiales. ¿Por qué resisten los materiales? Mecanismos de resistencia y de rigidez. Tensión y deformación, módulos de rigidez. Ley de Hooke. Modelo elastoplástico en una dimensión.
- Método. Equilibrio. Trabajos virtuales. Rigidez. Carga última. (En el contexto de estructuras muy sencillas geométricamente y en las que el modelo del material puede ser unidimensional). Rigidez de la estructura: área y momentos de primer y segundo orden.
- Estructuras funiculares. El polígono funicular como estructura y como herramienta analítica. Arcos y bóvedas. Ejemplos reales (diapositivas).
- Estructuras trianguladas (I). Análisis y diseño de cerchas. Tipos de sustentación. Estabilidad. Sobredimensionado de los elementos comprimidos. Ejemplos reales (diapositivas). [Se extiende a lo largo de dos semanas]
- Estructuras trianguladas (y II).
- Flexión. Resistencia y rigidez de vigas. Condiciones de sustentación en los extremos.
- Pórticos de nudos rígidos. Complejidad del problema con el número de barras. Métodos y modelos aproximados ligados al diseño. Articulaciones virtuales. Método plástico. [Los temas de las semanas 9 y 10 podrían requerir una semana adicional, a descontar de los temas de las semanas 14 y 15.]
- Pandeo de barras. Inestabilidad. Flexión y/o compresión compuesta.
- Modelos de materiales (I). Límites del modelo unidimensional de los materiales. Modelo elástico: tensores de deformación y tensión. Círculo de Mohr. Criterios de rotura: modelos plásticos. [Se extiende a lo largo de dos semanas en total]. Estado plano de tensión. Líneas isostáticas. Patrones de distribución de tensiones y deformaciones. Principio de Saint Venant.
- Modelos de materiales (y II).
- Estructuras superficiales (I). Modelo de comportamiento según la teoría de membranas. Ejemplos reales (diapositivas).
- Estructuras superficiales (y II). [Este tema podría reducirse a una única semana.]
En el capítulo 2 (Historia y evolución del diseño de estructuras. Grecia,
Roma, Románico, Gótico, Renacimiento, Revolución industrial), tal vez
quedarían bien algunas de las historietas del siglo XX (hormigón armado,
pretensado, construcción soldada y sus fracasos, actual agotamiento
creatividad diseño estructural...)
Es preciso añadir:
1.- Trabajo y energía de deformación (en 4)
2.- Losas: teoremas fundamentales del analisis plastico. (en 13)
Jaime Cervera
La expresión "mecanismos de resistencia y de rigidez" debe evitarse.
Por razones coyunturales de política académica en la implantación del nuevo plan, el marco de la asignatura ha sido modificado respecto a las previsiones al principio de esta discusión. El nuevo marco es como sigue:
- Cuatrimestral, para el año académico 97/98, dos grupos en el cuatrimestre de invierno y dos (o tres) en el cuatrimestre de primavera (desafortunadamente pocos profesores de esta unidad podrán beneficiarse de un cuatrimestre docente y otro investigador).
- Aproximadamente 6,6 horas/semana en un sólo día, mañana y tarde.
- 70 alumnos/grupo.
- En el cuatrimestre de invierno está asignatura se adelanta a Geometría y ecuaciones diferenciales.
Las tres reuniones mantenidas por la unidad docente hasta el 3 de septiembre de 1997, han permitido rematar los asuntos pendientes y concluir con una propuesta de organización que será en su caso definitivamente aprobada en la próxima reunión del 5 de septiembre.
