Julio 1997.
Esta propuesta de programa intenta recoger y acoplar el montón de sugerencias acumuladas hasta la fecha. Son 14 y no 15 para tener en cuenta las fiestas escolares. El programa se ha escrito ya pensando en el tiempo real disponible. Los temas son unitarios con independencia de como sea el esquema docente definitivo.
Lo más relevante de esta propuesta es que pone de relieve ciertas dificultades para que la propuesta original de Aroca quepa en el tiempo. Los conflictos están alrededor de las lecciones 3 a 5 y 13 y 14. Una alternativa sería renunciar a la introducción al problema bidimensional y, por el contrario, agotar lo que da de sí el modelo unidimensional introduciendo bien el cálculo plastico (teorema inferior y superior) ya sea en pórticos o en losas.
- ¿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.
- Equilibrio del cuerpo indeformable. Fuerza y movimiento. Trabajo de una fuerza. Equilibrio dinámico. Equilibrio estático. Acciones y reacciones sobre cuerpos. El caracter convencional del concepto de "cuerpo", 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. Modelado de las acciones. El equilibrio como limitación al movimiento. Formatos matemáticos: ecuaciones vectoriales y cartesianas. Trabajos virtuales. Mínima energía potencial.
- Equilibrio del cuerpo 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: tensión y deformación. Ley de Hooke. Ley elastoplástica. Límite elástico. Punto de rotura. Energía de deformación. Mínima energía potencial y trabajos virtuales.
- Equilibrio del cuerpo deformable (II). Método universal de análisis en el periodo elástico. Ecuaciones de equilibrio y comptabilidad. Centros de acciones y de rigidez. 'Area, 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.
Equilibrio del cuerpo deformable (III). 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: esbeltez, coeficiente de pandeo.
Estructuras funiculares. El polígono funicular como estructura y como herramienta analítica. Arcos y bóvedas.
- Estructuras trianguladas (I). Análisis y diseño de cerchas. Tipos de sustentación. Estabilidad. Sobredimensionado de los elementos comprimidos.
- Estructuras trianguladas (II). Deformación. Cálculo de flechas mediante trabajos virtuales: estructura patrón. Reglas de diseño: esbeltez geométrica.
- Flexión simple. Resistencia y rigidez de vigas. Condiciones de sustentación en los extremos. Articulaciones virtuales (modelado isostático).
- Flexión compuesta. Tracción compuesta. Compresión compuesta. Pandeo de barras.
- Estructuras porticadas. Complejidad del problema con el número de barras. Métodos y modelos aproximados ligados al diseño. Articulaciones virtuales. Método plástico.
- Historia y evolución del diseño de estructuras. Grecia, Roma, Románico, Gótico, Renacimiento, Revolución industrial. Siglo XX. 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.
- Tensión y deformación en dos dimensiones (I). Límites del modelo unidimensional de los materiales. Modelo elástico: tensores de deformación y tensión. Círculo de Mohr. Estado plano de tensión. Líneas isostáticas. Patrones de distribución de tensiones y deformaciones. Principio de Saint Venant. Criterios de rotura: modelos plásticos y cálculo en rotura.
- Tensión y deformacion en dos dimensiones (II). Casos relevantes. Nudos de estructuras porticadas. Losas. Estructuras superficiales curvas.
