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Academic Year/course: 2021/22

423 - Bachelor's Degree in Civil Engineering

28745 - Extension of Structures


Syllabus Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
28745 - Extension of Structures
Faculty / School:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Degree:
423 - Bachelor's Degree in Civil Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The course and its expected results respond to the following approaches and objectives:

At the end of the course, the student will know the structural behavior of different types of bridges and will be able to define calculation models for a bridge, which can be solved with structural calculation software. You will also know how to solve other elements of the bridge such as the pillars.

Another transport infrastructure of great importance in the training of Civil Engineers is tunnels. In this course it is intended that the student knows the basic aspects of tunnel design and construction.

It is also intended that the student know how to design mixed structural sections (concrete - steel), know the Finite Element Method and know when it is necessary to carry out a dynamic analysis of structures.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The course of Extension of Structures is a fourth-year subject located in the first semester and is compulsory, with a teaching load of 6 ECTS credits.

The course applies prior knowledge to the design and construction of bridges and tunnels. We cannot understand a civil engineer without a foundation in these basic subjects of the profession.

The need for the course within the degree program is more than justified.

 

1.3. Recommendations to take this course

The student must have previous knowledge of Structures and Geotechnics.

2. Learning goals

2.1. Competences

Upon passing the course, the student will be more qualified  to ...

Generic capacities

G01. Organization and planning.

G02. Solve problems.

G03. Take decisions.

G04. Oral and written communication.

G05. Analysis and synthesis.

G06. Information management.

G07. Teamwork.

G08. Critical thinking.

G09. Multidisciplinary teamwork.

G10. Work in an international context.

G11. Adapt to new situations.

G12. Leadership aptitude.

G13. Adapt to social and technological innovations.

G14. Reason and present their own ideas.

G15. Communicate with words and pictures.

G16. Search, analyze and select information.

G17. Self-learning.

G23. Respect fundamental rights, gender equality, accessibility for disabled people and respect the values of democracy and peace

G24. Promote entrepreneurship.

G25. Knowledge in information and communication technologies.

Specific competences

C04. Analyze and understand how the characteristics of structures influence their behavior. Apply knowledge of structures for design according to codes and using analytical and numerical calculation methods.

C06. Know the behavior of reinforced concrete structures and metal structures and project, build and maintain this type of structures.

2.2. Learning goals

The student, to pass this course, must achieve the following goals ...

Have an overview of the historical evolution of bridge construction and its typologies.

Know basic design parameters and structural response of different types of straight concrete bridges and substructure elements.

Define a frame model for the structural calculation of bridges.

Know the actions that must be considered in the calculation of road bridges.

Know the behavior of mixed structural sections (concrete - steel).

Know the parameters and geomechanical classifications used in the design and construction of rock tunnels, being able to define a type of support table.

Know the different methods of building tunnels in rock and in soils.

Know the basic concepts of the calculation of structures using the Finite Element Method.

Have a general understanding of when it is necessary to consider dynamic actions in the calculation of structures.

2.3. Importance of learning goals

This course is practical, that is, it offers training with content that can be applied and developed immediately in professional life. Through the achievement of learning goals, the necessary capacity is obtained for the design of basic transport infrastructures such as bridges and tunnels.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

The student must demonstrate that they have achieved the expected learning outcomes through the following assessment activities:

Continuous assessment

The course is divided into two parts:

Part 1:                  Bridges.

                            Mixed structures (concrete – Steel).

Part 2:                  Tunnels.

                            Finite element method.

                            Dynamic analysis of structures.

Each of the parts has a value equal to 50% of the subject and will be evaluated as follows:

Throughout each part there will be several mandatory exercises. Its value is 30% of the part. The teacher will propose the practical exercises, which the students must do during the determined time. Students will deliver the practice on the date scheduled for their evaluation. Once delivered, the practice will be resolved in class.

The continuous assessment of each part will be completed with a theoretical-practical test whose value is 70% of the total of the part.

Students whose average mark is equal to or greater than 5.0 points will pass each part in continuous assessment.

It will be necessary to pass each part independently.

It will also be necessary to have attended 80% of the face-to-face activities.

Final assessment

Students who do not pass the course in continuous assessment will have to take a theoretical-practical final test in each of the parts, which will be scored from 0 to 10 and it will be necessary to obtain a minimum score of 5 points to pass each of the parts.

The final score will be the average of the scores of the two parts passed.

Those students who have previously passed one of the parts, will have the option to examine only the part not passed.

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. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures, practice sessions, tutorials, and autonomous work and study.

A strong interaction between the teacher/student is promoted. This interaction is brought into being through a division of work and responsibilities between the students and the teacher. Nevertheless, it must be taken into account that, to a certain degree, students can set their learning pace based on their own needs and availability, following the guidelines set by the teacher.

If due to health reasons the in-person teaching-learning process is not possible, it shall be carried out telematically.

4.2. Learning tasks

This course is organized as follows:

  • Lectures: Theoretical activities carried out mainly through exposition by the teacher, where the theoretical supports of the course are displayed, highlighting the fundamentals, structuring them in topics and or sections, interrelating them.
  • Practice sessions: The teacher resolves practical problems or cases for demonstrative purposes. This type of teaching complements the theory shown in the lectures with practical aspects.
  • Tutorials: Carried out giving individual, personalized attention with a teacher from the department. These tutorials may be on-site or online.
  • Autonomous work and study
    • Study and understanding of the theory taught in the lectures.
    • Understanding and assimilation of the problems and practical cases solved in the practice sessions.
    • Preparation of seminars, solutions to proposed problems, etc.
    • Preparation of the written tests for continuous assessment and final exams.

 

The course has 6 ECTS credits, which represents 150 hours of student work in the course during the trimester, in other words, 10 hours per week for 15 weeks of class.

A summary of a weekly timetable guide can be seen below. These figures are obtained from the course file in the Accreditation Report of the degree, taking into account the level of experimentation considered for this course is moderate.

 

Activity / Weekly hours

Lectures / 4

Other Activities / 6

4.3. Syllabus

This course will address the following topics:

  • Topic 1. Bridges
  • Topic 2. Composite construction in steel and concrete
  • Topic 3. Tunnels
  • Topic 4. Finite Element Methods
  • Topic 5. Dynamic analysis of structures

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates (http://www.eupla.unizar.es/asuntos-academicos/examenes) and other details regarding this course will be provided on the first day of class or please refer to the Faculty of EUPLA website and Moodle.

4.5. Bibliography and recommended resources

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=28745


Curso Académico: 2021/22

423 - Graduado en Ingeniería Civil

28745 - Ampliación de estructuras


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
28745 - Ampliación de estructuras
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
423 - Graduado en Ingeniería Civil
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

Al finalizar la asignatura, el alumno tendrá los conocimientos necesarios para discernir sobre el comportamiento estructural de distintas tipologías de puentes rectos de hormigón y para definir modelos de barras de comportamiento equivalente a un puente real, que pueden ser calculados con herramientas informáticas de cálculo de estructuras. También adquirirá conocimientos sobre el comportamiento y parámetros de diseño del resto de elementos de los puentes: pilas y estribos.

Otra infraestructura de transporte de suma importancia en la formación del Ingeniero Civil son los túneles. En esta asignatura se pretende que el alumno adquiera una visión global del proceso de los de túneles desde la génesis (diseño) hasta la construcción, mostrándole los parámetros básicos de diseño y los distintos métodos de construcción y seguimiento de la misma.

Por otro lado se pretende que el alumno sepa manejar secciones estructurales mixtas (hormigón – acero) compuestas por materiales con distintas características y comportamiento estructural y reológico, adquiera conocimientos en el Método de los Elementos Finitos siendo capaz de resolver problemas de elasticidad bidimensional con un número pequeño de elementos y que tome conciencia de cuándo es necesario el análisis dinámico de estructuras, siendo capaz de definir modelos en una dimensión.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Ampliación de Estructuras, forma parte del Grado en Ingeniería Civil que imparte la EUPLA, enmarcándose dentro del grupo de asignaturas que conforman el módulo denominado Formación Común. Se trata de una asignatura de cuarto curso ubicada en el primer cuatrimestre y de carácter obligatorio (OB), con una carga lectiva de 6 créditos ECTS.

Dicha asignatura implica la aplicación de conocimientos previos adquiridos en la titulación a materias que tienen que ver con competencias específicas de la titulación,  como son el diseño y construcción de puentes y túneles. No se puede entender un ingeniero civil sin unos fundamentos en estas materias básicas de la profesión.

La necesidad de la asignatura dentro del plan de estudios de la presente titulación está más que justificada y se entiende que lo ideal sería que, como estudiante, se comenzara esta asignatura con las ideas claras en lo que respecta a los conocimientos de Estructuras y Geotecnia adquiridos en cursos anteriores.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda haber cursado y posiblemente aprobado las asignaturas de Teoría de Estructuras, Tecnología de Estructuras y Geotecnia.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias genéricas

G01. Capacidad de organización y planificación.

G02. Capacidad para la resolución de problemas.

G03. Capacidad para tomar decisiones.

G04. Aptitud para la comunicación oral y escrita de la lengua nativa

G05. Capacidad de análisis y síntesis

G06. Capacidad de gestión de la información

G07. Capacidad para trabajar en equipo

G08. Capacidad para el razonamiento crítico

G09. Capacidad para trabajar en un equipo de carácter interdisciplinar

G10. Capacidad de trabajar en un contexto internacional

G11. Capacidad de improvisación y adaptación para enfrentarse a nuevas situaciones

G12. Aptitud de liderazgo

G13. Actitud social positiva frente a las innovaciones sociales y tecnológicas

G14. Capacidad de razonamiento, discusión y exposición de ideas propias

G15. Capacidad de comunicación a través de la palabra y de la imagen

G16. Capacidad de búsqueda, análisis y selección de la información

G17. Capacidad para el aprendizaje autónomo.

G23. Conocer y comprender el respeto a los derechos fundamentales, a la igualdad de oportunidades entre mujeres y hombres, la accesibilidad universal para personas con discapacidad, y el respeto a los valores propios de la cultura de la paz y los valores democráticos.

G24. Fomentar el emprendimiento.

G25. Conocimientos en tecnologías de la información y la comunicación.

Competencias específicas

C04. Capacidad para analizar y comprender cómo las características de las estructuras influyen en su comportamiento. Capacidad para aplicar los conocimientos sobre el funcionamiento resistente de las estructuras para dimensionarlas siguiendo las normativas existentes y utilizando métodos de cálculo analíticos y numéricos.

C06. Conocimientos de los fundamentos del comportamiento de las estructuras de hormigón armado y estructuras metálicas y capacidad para concebir, proyectar, construir y mantener este tipo de estructuras.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Tener una visión general de la evolución histórica de la construcción de puentes y sus tipologías.

Conocer parámetros básicos de diseño y respuesta estructural de los tableros de distintos tipos de puentes rectos de hormigón y de elementos de la subestructura (pilas, estribos).

Definir un modelo de barras equivalente para el cálculo estructural de puentes rectos de hormigón.

Conocer las acciones a considerar en el cálculo de puentes de carretera.

Conocer los aspectos básicos del funcionamiento de secciones estructurales mixtas (hormigón – acero).

Familiarizarse con los parámetros y clasificaciones geomecánicas utilizadas en el diseño y construcción de túneles en roca, siendo capaz de definir un cuadro de sostenimientos tipo.

Conocer los diferentes métodos de construcción de túneles en roca y en suelos y seguimiento de la misma.

Conocer los conceptos básicos del cálculo de estructuras lineales y bidimensionales (problemas de tensión plana y deformación plana) mediante el Método de los Elementos Finitos.

Tener un conocimiento general de cuándo es necesario considerar acciones dinámicas en el cálculo de estructuras

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Esta asignatura tiene un marcado carácter práctico, es decir, ofrece una formación con contenidos de aplicación y desarrollo inmediato en el mercado laboral y profesional. A través de la consecución de los pertinentes resultados de aprendizaje se obtiene la capacidad necesaria para el entendimiento del funcionamiento y dimensionamiento de infraestructuras de transporte básicas como son los puentes y los túneles, los cuales serán absolutamente imprescindibles para la formación del alumno.

3. Evaluación

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

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

Evaluación continua

La asignatura se dividirá en los siguientes bloques:

Bloque 1:            Puentes.

                           Estructuras mixtas.

Bloque 2:            Túneles.

                           Método de los Elementos Finitos.

                           Análisis Dinámico de Estructuras.

Cada uno de los dos bloques tendrá un peso del 50% y se evaluará de la siguiente manera:

A lo largo de cada parte se realizarán varios ejercicios de aplicación del temario, de obligado cumplimiento, teniendo un peso sobre el global de la evaluación de cada parte del 30%. El profesor planteará los ejercicios prácticos, que los alumnos deberán realizar durante el tiempo determinado. Los alumnos entregarán la práctica en la fecha prevista para su evaluación. Una vez entregada, la práctica se resolverá en clase.

Al final del temario de cada bloque se realizará una prueba de evaluación teórico – práctica, que se puntuará de 0 a 10, siendo su peso en el total del bloque del 70%.

Será necesario obtener una nota mínima de 5 puntos para superar cada uno de los dos bloques.

Es condición indispensable para superar la asignatura en la evaluación continua, el haber asistido a un 80% de las actividades presenciales: clases, visitas técnicas, prácticas, etc.

Evaluación final

Los alumnos que no hayan superado la asignatura tendrán la opción de realizar un examen final, consistente en una prueba teórico – práctica de contenido correspondiente al bloque 1 y otra correspondiente al contenido del bloque 2. Cada una de las pruebas tiene un peso del 50% y se evalúa de 0 a 10. Será necesario obtener un mínimo de 5 puntos en cada una de las pruebas. Aquellos alumnos que hubiesen superado previamente uno de los bloques, tendrán la opción de examinarse solamente de la parte no superada.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

La metodología docente de la asignatura de Ampliación de Estructuras se basa en una interacción profesor/alumno. En particular, la metodología docente de esta asignatura se basa en una serie de actividades organizadas y dirigidas desde el profesor hacia el alumno y de carácter presencial, en las cuales se impartirán los conceptos básicos que el alumno consolidará mediante la realización de prácticas tutorizadas, también de carácter presencial.

Además, en las sesiones prácticas se propondrán actividades autónomas para que el alumno aborde su resolución de manera no dirigida, cuya resolución tendrá lugar en las siguientes sesiones prácticas o durante tutorías personalizadas o de grupo. Según lo expuesto, la metodología docente prevé el desarrollo de las siguientes actividades:

1. Actividades presenciales:

a. Clases sobre argumentos teóricos: se explicarán los conceptos teóricos de la asignatura.

b. Clases sobre problemas: se desarrollarán ejemplos prácticos y problemas en clase.

c. Prácticas tutorizadas: los alumnos desarrollarán ejemplos y realizarán problemas o casosprácticos referentes a los conceptos teóricos estudiados.

2. Actividades autónomas tutorizadas: Estas actividades se desarrollan de forma autónoma por los alumnos bajo la supervisión del profesorado de la asignatura.

3. Actividades de refuerzo: A través del portal virtual de enseñanza (Moodle) o del correo electrónico de la Universidad de Zaragoza, el profesorado de la asignatura desarrollará, para casos concretos en los cuales no se puede aplicar tutoría convencional, actividades de soporte y ayuda para los alumnos que lo necesitaran resolviendo dudas o proporcionando soluciones a problemas inherentes a los argumentos del temario.

Si esta docencia no pudiera realizarse de forma presencial por causas sanitarias, se realizaría de forma telemática.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

Implica la participación activa del alumnado, de tal manera que para la consecución de los resultados de aprendizaje se desarrollarán, sin ánimo de redundar en lo anteriormente expuesto, las actividades siguientes:

Clases expositivas: Son clases sobre argumentos teóricos o sobre resolución de problemas impartidas de forma fundamentalmente expositiva por parte del profesor.

Seminarios/talleres: Actividades de discusión teórica o preferentemente prácticas realizadas en aula o en otros foros por parte de profesores visitantes o en general ponentes no perteneciente al cuadro de profesores de la asignatura.

Visitas: Visitas didácticas (guiadas por el profesorado de la asignatura) relacionadas a los temas desarrollados a lo largo de la asignatura.

Tutorías individuales: podrán ser presenciales o virtuales a través del portal virtual de enseñanza (Moodle) o del correo electrónico de la Universidad de Zaragoza.

Tutorías grupales: Actividades enfocadas al aprendizaje por parte del alumnado desarrolladas por el profesor que se reúne con un grupo de estudiantes para resolver dudas de grupo o desarrollar resoluciones de exámenes o de problemas de interés común.

La asignatura consta de 6 créditos ECTS, lo cual representa 150 horas de trabajo del alumno en la asignatura durante el semestre. El 40% de este trabajo (60 h.) se realizará en el aula, y el resto será autónomo. Un semestre constará de 15 semanas lectivas. Para realizar la distribución temporal se utiliza como medida la semana lectiva, en la cual el alumno debe dedicar al estudio de la asignatura 10 horas.

4.3. Programa

TEMA 1. PUENTES.

            Evolución de los puentes

            El tablero de vigas

            El puente losa

            Cálculo de tableros por el método del emparrillado

            Pilas

            Estribos

            Acciones a considerar

TEMA 2. ESTRUCTURAS MIXTAS.

            Fundamentos básicos

            Análisis elástico

            Análisis plástico

            La conexión en estructuras mixtas

TEMA 3. TÚNELES.

            Introducción.

            Parámetros geomecánicos de diseño.

            Clasificaciones geomecánicas.

            Estimación de los sostenimientos por métodos empíricos.

            Criterios de excavabilidad.

            Métodos de excavación y sostenimiento de túneles en roca.

            Métodos de construcción de túneles en suelos.

            Consideraciones geológico – geotécnicas durante la construcción.

TEMA 4. INTRODUCCIÓN AL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS.

            Conceptos básicos del cálculo matricial. Introducción al MEF

            Elementos finitos de barras sometidas a axiles.

            Elementos finitos de barras sometidas a flexión.

            Elasticidad bidimensional.

TEMA 5. ANÁLISIS DINÁMICO DE ESTRUCTURAS

            Presentación del fenómeno dinámico.

            Ámbitos de aplicación del cálculo dinámico de estructuras.

            Elección del modelo y número de grados de libertad.

            Nuevos factores a considerar en el cálculo dinámico.

            Planteamiento y resolución del problema.

            Sistemas de un grado de libertad.

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

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Las fechas de los dos exámenes finales serán las publicadas de forma oficial en 

http://www.eupla.unizar.es/asuntos-academicos/examenes

Las fechas de las pruebas parciales se comunicarán al comienzo de las clases.

Sesiones teóricas combinadas con clases prácticas con desarrollo de supuestos reales, todo ello acompañado de sesiones tutorizadas y jornadas técnicas.

Los horarios de clase serán transmitidos a los alumnos por parte del profesor al comienzo del curso académico. Dicho horario estará publicado en la plataforma Moodle así como en la web del centro universitario (www.eupla.es).

Existirán, dentro de las pruebas finales, exámenes obligatorios para todos los alumnos, dichas fechas serán publicadas en la web de la universidad (www.eupla.es) al comienzo del curso académico.

Las fechas de posibles actividades adicionales serán informadas por parte del docente el y además se dará publicidad de ellas a través de la plataforma moodle.

 

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=28745