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Academic Year/course: 2019/20

434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering

29727 - Theory of Structures and Industrial Construction


Syllabus Information

Academic Year:
2019/20
Subject:
29727 - Theory of Structures and Industrial Construction
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
434 - Bachelor's Degree in Mechanical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. It is based on participation and the active role of the student favors the development of communication and decision-making skills. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures, guided assignments, laboratory sessions, autonomous work, and tutorials.

Students are expected to participate actively in the class throughout the semester.

Classroom materials will be available via Moodle. These include a repository of the lecture notes used in class, the course syllabus, as well as other course-specific learning materials.

Further information regarding the course will be provided on the first day of class.

4.2. Learning tasks

The course includes 6 ECTS organized according to:

- Lectures (1,8 ECTS): 45 hours.

- Laboratory sessions (0,6 ECTS): 15 hours.

- Guided assignments (0.72 ECTS): 18 hours.

- Autonomous work (2,8 ECTS): 70 hours.

- Tutorials (0,08 ECTS): 2 hours.

Lectures: the professor will explain the theoretical contents of the course and solve illustrative applied problems. These problems and exercises can be found in the problem set provided at the beginning of the semester. Lectures run for 3 weekly hours. Although it is not a mandatory activity, regular attendance is highly recommended.

Laboratory sessions: sessions will take place every 2 weeks (6 sessions in total) and last 2.5 hours each. Students will work together in groups actively doing tasks such as practical demonstrations, measurements, calculations, and the use of graphical and analytical methods.

Guided assignments: students will complete assignments, problems and exercises related to concepts seen in laboratory sessions and lectures. They will be submitted at the beginning of every laboratory session to be discussed and analyzed. If assignments are submitted later, students will not be able to take the assessment test.

Autonomous work: students are expected to spend about 75 hours to study theory, solve problems, prepare lab sessions, and take exams.

Tutorials: the professor's office hours will be posted on Moodle and the degree website to assist students with questions and doubts. It is beneficial for the student to come with clear and specific questions.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

Industrial building design and construction

Classical methods of structural analysis

Introduction to the theory of structures

Truss structures

Framed structures

Computational methods of structural analysis

Computational analysis of structures

Structural stability

4.4. Course planning and calendar

For further details concerning the timetable, classroom and further information regarding this course please refer to the "Escuela de Ingeniería y Arquitectura " website (https://eina.unizar.es/)


Curso Académico: 2019/20

434 - Graduado en Ingeniería Mecánica

29727 - Teoría de estructuras y construcciones industriales


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
29727 - Teoría de estructuras y construcciones industriales
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
434 - Graduado en Ingeniería Mecánica
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

El objetivo de la asignatura de teoría de estructuras y construcciones industriales es que el graduado en Ingeniería Mecánica adquiera los conocimientos y las habilidades necesarias para realizar cálculos estructurales y diseñar edificios industriales.

Para ello, el alumno debe ser capaz de elegir la tipología estructural más adecuada para cada problema real, saber elaborar un modelo matemático del mismo y poder analizarlo para calcular los desplazamientos y tensiones que se producen. De esta forma podrá verificar la validez del diseño adoptado o, llegado el caso, proponer las modificaciones que sean necesarias para mejorarlo.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura teoría de estructuras y construcciones industriales es una asignatura obligatoria que forma parte del módulo de la rama industrial del plan de estudios del Grado de Ingeniería Mecánica. Es una asignatura de seis créditos ECTS que se imparte en el segundo semestre del tercer curso.

Constituye la continuación natural de las asignaturas de resistencia de materiales y mecánica de sólidos deformables, en las que se han establecido las bases conceptuales en las que se fundamenta. Partiendo del conocimiento de las materias anteriores, en ésta el alumno adquiere las herramientas metodológicas necesarias para el análisis y diseño de los tipos de estructura más frecuente en edificios industriales.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para poder cursar esta asignatura con el máximo aprovechamiento, es necesario haber adquirido competencias básicas en matemáticas (cálculo matricial, vectorial, diferencial e integral), en mecánica (estática, establecimiento de ecuaciones de equilibrio), en fundamentos de materiales (ecuaciones de comportamiento de materiales) y, sobre todo, en resistencia de materiales y mecánica de sólidos deformables (conceptos de tensión y deformación, hipótesis y ecuaciones fundamentales de la elasticidad lineal, concepto y tipos de esfuerzos, hipótesis y ecuaciones fundamentales de la barra, determinación de diagramas de esfuerzos en barras, cálculo de desplazamientos en barras).

La asignatura se ha diseñado con el fin de guiar al alumno para que desarrolle un trabajo continuado a lo largo del curso, como mejor manera de alcanzar los objetivos propuestos. En este sentido, la asistencia a clase (tanto de teoría como de prácticas) así como la elaboración regular de los problemas y el trabajo de asignatura que se propongan ayudarán a un mejor aprendizaje de la asignatura.

Es interesante que el alumno posea actitudes personales de iniciativa y capacidad de trabajo en equipo.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Competencias específicas:

C25: Conocimiento y utilización de los principios de la resistencia de materiales.

C39: Capacidad para el cálculo y diseño de estructuras y sistemas en el ámbito de la construcción y urbanismo.

Competencias genéricas:

C4: Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.

C6: Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.

C9: Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería.

C10: Capacidad para aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

2.2. Resultados de aprendizaje

  1. Conoce la disposición constructiva de los distintos sistemas que componen una estructura industrial.
  2. Es capaz de realizar un predimensionado de las tipologías estructurales más habituales.
  3. Comprende y sabe aplicar distintos métodos de cálculo y análisis de estructuras articuladas.
  4. Comprende y sabe aplicar distintos métodos de cálculo y análisis de estructuras de nudos rígidos.
  5. Comprende y sabe resolver el problema de estabilidad global de estructuras.
  6. Conoce y sabe aplicar la normativa general sobre estructuras y edificación recogida en el Código Técnico de la Edificación.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura son muy importantes para un ingeniero mecánico ya que le proporcionan un conocimiento profundo del comportamiento de las estructuras, las cuales se encuentran como elementos resistentes en cualquier tipo de máquina o edificio, o como soportes de instalaciones de climatización, eléctricas, neumáticas etc.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

Se plantea una evaluación continua de la asignatura consistente en los siguientes apartados:

Trabajo de asignatura (Ponderación: 25%)

  • Se realizará un trabajo de cálculo de estructuras, aplicando los distintos métodos que se estudian en la asignatura, cuyas fechas de entrega serán establecidas con suficiente antelación a lo largo del curso. Estos ejercicios podrán enmarcarse en el contexto de un pequeño proyecto de análisis de una estructura.
  • Se realizarán pequeños problemas y cuestiones durante las sesiones de problemas, aplicando lo visto en el tema expuesto durante la clase.

Exámenes (Ponderación: 60%)

  • Se realizará una prueba parcial liberatoria de materia a mitad de curso. (50% de la nota de exámenes)
  • En la primera convocatoria oficial se realizará una prueba final que podrá ser de sólo la segunda parte de la asignatura si se mantiene la nota de la primera prueba de evaluación parcial. En caso contrario se realizará una prueba completa de las dos partes de la asignatura.
  • La media ponderada entre ambas pruebas deberá ser mayor o igual que 4.5 puntos sobre 10 para optar a ser evaluado por evaluación continuada.

Prácticas (Ponderación: 15%)

  • Se realizarán seis sesiones de prácticas para que el alumno pueda manejar programas de cálculo de estructuras, aplicar la normativa sobre construcciones industriales y comprender la forma en la que trabajan las distintas tipologías estructurales.
  • Los alumnos trabajarán individualmente o en parejas.
  • Se entregarán los resultados de la práctica al finalizar la misma.
  • La nota obtenida corresponderá tanto a la obtención de los resultados correctos como al aprovechamiento general de la práctica.

El estudiante que no supere la evaluación continuada o no desee realizarla, optará a una evaluación global en primera convocatoria. En segunda convocatoria es obligatorio realizar la evaluación global. Sus características se describen a continuación:

Examen (Ponderación: 85 %)

  • Examen final en el que se evaluará el contenido completo de la asignatura y que constará de varias cuestiones teórico-prácticas breves y dos o tres problemas.
  • Para poder superar la asignatura, el alumno deberá obtener en esta prueba un mínimo de 4.5 puntos sobre 10 .

Examen de Prácticas (Ponderación: 15 %)

  • Consta de una única prueba teórico-práctica de resolución de uno o varios problemas utilizando los contenidos y herramientas de cálculo vistas a lo largo del curso en las sesiones regladas.
  • Se convocará con antelación a la fecha de convocatoria oficial, y dentro del periodo oficial de exámenes.
  • Si el alumno ha realizado de forma satisfactoria las prácticas en las sesiones regladas, podrá quedar exento de realizar este examen de prácticas en la prueba de evaluación global, manteniendo en tal caso la calificación correspondiente a la evaluación continuada.

La nota final total de la asignatura será la obtenida al sumar las notas de las diferentes actividades evaluables, según la ponderación indicada para cada modalidad de evaluación. Para aprobar la asignatura, esta nota total deberá ser igual o superior a 5 puntos sobre 10.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

La asignatura se ha planificado para facilitar el aprendizaje continuo y activo de los alumnos.

4.2. Actividades de aprendizaje

La asistencia a todas las actividades de aprendizaje es de especial relevancia para adquirir las competencias de la asignatura.

Clases de teoría participativas, impartidas por el profesor al grupo completo. En ellas se exponen los conceptos teóricos de la asignatura, ilustrados con ejemplos que ayuden a entenderlos y en los que se reta al alumno a participar razonando sobre los conceptos teóricos aprendidos. (15 horas)
Clases de problemas. En estas clases se afianzan los contenidos de las clases de teoría mediante la realización de problemas cuidadosamente seleccionados para abarcar todos los aspectos relevantes. (30 horas)
Prácticas. Están organizadas para que el alumno se familiarice con las distintas tipologías estructurales y aprenda a manejar herramientas básicas de cálculo y simulación numérica y a interpretar y aplicar la normativa sobre construcciones industriales. El objetivo es conseguir que el alumno sea capaz de interpretar los resultados obtenidos y cuestionar su validez. (15 horas)
Trabajo de asignatura. El alumno deberá resolver de manera autónoma a lo largo del curso un pequeño proyecto de análisis estructural, aplicando los contenidos vistos en clase. Además de resolver pequeños casos y cuestiones durante las sesiones de problemas.
Tutorías en las que el profesor ayuda al estudiante a resolver las dudas suscitadas durante el aprendizaje.

4.3. Programa

Temario

Bloque temático de construcciones industriales

1 Diseño y construcción de edificios industriales.

Bloque temático de análisis clásico de estructuras

2 Introducción a la teoría de estructuras.

3 Estructuras articuladas.

4 Estructuras porticadas o de nudos rígidos.

Bloque temático de análisis computacional de estructuras

5 Análisis computacional de estructuras.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Los horarios de las clases teóricas y de prácticas, así como los lugares donde se imparten se encuentran disponibles en la página web de la Escuela de Ingeniería y Arquitectura (eina.unizar.es), donde también se pueden encontrar las fechas de las convocatorias oficiales de examen.

Cada profesor informará de su horario de atención de tutorías al inicio de curso.

El resto de la información relevante se comunicará al alumnado con suficiente antelación. Los principales hitos son:

  • Al finalizar las prácticas cada alumno deberá entregar un informe con el resultado de las mismas. Para poder realizar algunas de ellas es necesario haber completado previamente ciertos cálculos especificados en el guion correspondiente, que se encuentra en el ADD de la asignatura.
  • Durante el curso se deberán presentar determinados problemas resueltos, que se pueden agrupar en la forma de un proyecto que tenga continuidad a lo largo de la asignatura. Las fechas de entrega se anunciarán con una antelación mínima de una semana.
  • Se realizarán dos pruebas de evaluación parciales: una hacia la mitad del curso y otra al final. 

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

La bibliografía actualizada se encuentra en la BR de la BUZ