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Academic Year/course: 2022/23

563 - Bachelor's Degree in Industrial Organisational Engineering

30155 - Structures Calculus


Syllabus Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
30155 - Structures Calculus
Faculty / School:
179 - Centro Universitario de la Defensa - Zaragoza
Degree:
563 - Bachelor's Degree in Industrial Organisational Engineering
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

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

After completing the subject Structures calculation the student must be able to establish the sizing situations for a structure to be executed, determine the actions that will request it in each situation and calculate the effects that these actions will produce. You must know how to obtain, in accordance with the Technical Building Code, the effect to be borne in the most unfavorable situation. For this, he must be able to solve structures by methods based on rigidity and flexibility, manually and through computer programs. 

These objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDG) of the United Nations 2030 agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), in such a way that the acquisition of the results of Learning of the subject provides the ability and competence to contribute to some extent to its achievement.

- Goal 9: Industry, innovation and infrastructure. It promotes the achievement of:

9.1 "To develop reliable, sustainable, resilient and high quality infrastructure,..." will provide structural design parameters that allow structures to be built with the minimum amount of material possible through design efficiency. If we combine this factor with the use of non-polluting, recycled and recyclable materials mentioned in goal 7.3, the learner will be able to calculate and execute structures that are not only reliable, resilient and of high quality, but also sustainable.

9.4 "By 2030, modernize infrastructure and retrofit industries to be sustainable, using resources more efficiently and promoting and promoting the adoption of clean and environmentally sound technologies and industrial processes, and making environmentally sound industrial processes and technologies, with all countries taking action in accordance with their respective capabilities." Its fulfillment is reinforced by the closely related target 7.3.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject is part of the specific elective module Structures and Materials of the IOI Defense Profile. It is part of the training received by the student of the Fundamental Engineers Specialty, of the General Corps of the Army. It is a natural continuation of the subject Resistance of materials and is the basis for the calculation of the starting data of the other two theoretical subjects of the module.

This subject contributes to the training of Army Officers, providing knowledge about structures that will allow them to find and evaluate solutions to real problems.

1.3. Recommendations to take this course

To be able to approach the study of the subject must have previous knowledge of materials science (properties and behavior), mechanics (static, calculation of reactions), resistance of materials (Efforts, relationship between stresses and deformations). It is also necessary a certain domain of differential and integral calculus, resolution of systems of equations and ease of matrix management.

It is essential to attend classes, the daily study and the realization of the exercises proposed.

At the beginning of the subject the student should have passed most of the degree until the third year, so it is assumed that he / she will be able to successfully complete it.

2. Learning goals

2.1. Competences

C02 - Ability to plan, budget, organise, manage and monitor tasks, people and resources.

C04 - Ability to solve problems and take decisions with initiative, creativity and critical reasoning.

C06 – Ability to communicate knowledge and skills in Spanish.

C09 – Ability to work in a multidisciplinary group and in a multilingual setting.

C11 – Ability to continue learning and develop self-learning strategies.

C60 –Gaining the necessary competence to calculate elementary architectural constructions.

2.2. Learning goals

The student, to pass this subject, must demonstrate the following results ...

-To correctly apply the theoretical structural models to the analysis of real problems.

-Use with rigor and agility the different models and methodologies of structural analysis to apply them to their future professional practice.

 

2.3. Importance of learning goals

The learning results of this subject provide a deep knowledge of the behavior of the structures, present as a resistant element sustaining any type of machine, building, installation, etc. These learning outcomes are part of the skills that the student must acquire as part of the training of their fundamental specialty.

 

3. Assessment (1st and 2nd call)

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

FIRST CALL

Continuous assessment:

The student will be able to pass the total of the subject by the continuous assessment procedure. To do so, he/she must demonstrate that he/she has achieved the expected learning results by passing the evaluation instruments indicated below, which will be carried out throughout the four-month period:


1. Partial exams. One for each topic covered in the course. One or several problems and theoretical questions will be posed. The average grade of the partial exams will have a value in the final grade of 60%.
2. Computer practicals. They will consist of the resolution of a hyperstatic structure of bars by the direct method of stiffness, with the help of a spreadsheet. Depending on the number of students enrolled, it will be done individually or in teams. Its value in the final grade is 25%.
3. Work and oral expositions. It will consist of the study of some of the topics that are related to the subject but that are not covered in class. The results of the study will be presented publicly in class. Its value in the final grade is 15%.

In order to pass the continuous assessment it will be necessary to obtain in each of the three parts at least  4 points , and to have carried out all the tests, practices and presentations of which it consists on. In addition, a minimum grade of 3.5 points will be required in each partial exam. The student who obtains in the continuous assessment a calification equal or higher than 5 will have passed the course and will not be obliged to attend the official exams.

Global test:

Students who do not pass the subject by continuous assessment or who want to improve their grade, will have the right to take the global test set in the academic calendar, prevailing, in any case, the best of the grades obtained. This global test will be equivalent to the continuous evaluation tests described above and will have a weight of 100% in the final grade.
It will consist of the resolution of theoretical questions and exercises of all the topics covered in the course. In order to pass the course, the student must obtain a final grade higher or equal to 5.

SECOND CALL

Global test:

Students who do not pass the subject in the first call may sit for a global test fixed in the academic calendar for the second call. This global test has the same structure as the one described for the global test of the first call. It will have a weight of 100%. In order to pass the course, the student must obtain a final grade higher or equal to 5.

EVALUATION CRITERIA

Both the exams of the continuous evaluation and those of the official exams (global tests) may contain theoretical and practical questions with open or multiple-choice answers and one or more problems. Errors in the multiple-choice questions will deduct one correct answer for every n-1 errors, where n is the number of answer options. A problem will be considered to be solved in an acceptable way if the correct result is reached, and then the procedure followed will be corrected and graded. If the student does not reach the correct result, the problem will be evaluated with zero points, although depending on the type of error made, the teacher may, at the discretion of the teacher, score that which is correct. Those errors related to units of measurement not commented by the student will be considered serious errors and will be scored with zero points in a problem. Likewise, problems in which the results obtained are absurd because they are excessively large or small, and which have not been detected by the student himself, will be graded with zero points. The above will be considered to have occurred if the result obtained and the correct result differ by an order of magnitude. These measures are intended to improve student learning by stimulating their ability to analyze results and their sense of proportion.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The approach, methodology and assessment of this course is prepared to be equivalent in any teaching scenario. It will be adjusted to the socio-sanitary conditions of each moment, as well as to the indications given by the competent authorities.

The course is planned to facilitate continuous and active student learning. Learning resources to be used to achieve it are:
-Lectures are given by the teacher to the whole group. In these, theoretical concepts of the subject will be illustrated with examples to help understand and in which students are challenged to participate, reasoning about theoretical concepts exposed.
-Practice sessions. The contents of the theory sessions are strengthened by performing carefully selected problems to cover all relevant aspects. They are organized so that students become familiar with spreadsheet programs. Individual realization of problems, jobs and public exhibitions independently.
-Tutorials In which the student will be helped to solve doubts raised during learning.
-Other Learning activities scheduled.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 
-Classes about computer software.
-Practice sessions.
-Group work sessions.
-Tutorials.
-Conferences given by invited staff.
-Visits to a field work.

4.3. Syllabus

The course will address the following tasks: 

  • Introduction to the theory of structures. Stability and hyperstaticity.
  • Basic theorems and applications.
  • Technical Building Code (CTE), Basic Structural Safety Document (DB-SE).
  • Technical Building Code (CTE), Basic Structural Safety Document Actions in the building (DB-SE_AE).
  • Isostatic structures. Articulated structures.
  • Statically indeterminate structures.
  • Matrix calculation of bar structures.

4.4. Course planning and calendar

The available class sessions will be distributed in theoretical sessions, taught by the teacher, computer practices and public presentations by students about topics related to contents of the subject. To help achieve the necessary skills in English, these presentations will be held in English.

The assessment of the subject will be based on several examinations, practical exam and public presentations.
In addition,  students who don't pass such evaluation, two final exams will be held in examination examinations.

If possible, a visit to fieldwork will be made. This activity is common to the three subjets of the module. Lectures given by invited staff can be scheduled too.

Key dates will be announced by the teacher, both in class and through the platform moodle support.

4.5. Bibliography and recommended resources

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=30155

 


Curso Académico: 2022/23

563 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial

30155 - Cálculo de estructuras


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
30155 - Cálculo de estructuras
Centro académico:
179 - Centro Universitario de la Defensa - Zaragoza
Titulación:
563 - Graduado en Ingeniería de Organización Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

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

Tras cursar la asignatura  Cálculo de  de estructuras  el alumno deberá ser capaz de establecer las situaciones de dimensionado para una estructura a ejecutar, determinar las acciones que la solicitarán en cada situación y calcular los efectos que estas acciones producirán. Deberá conocer la forma de obtener, de acuerdo con el Código Técnico de la Edificación,  el efecto a soportar en la situación más desfavorable. Para ello debe ser capaz de resolver estructuras por métodos basados en rigidez y en flexibilidad, manualmente y mediante programas informáticos.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la agenda 2030 de Naciones unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacidad y competencia para contribuir en cierta medida a su logro.

- ODS 9: Industria, innovación e infraestructuras. Se fomenta el cumplimiento de dos metas:
 
9.1 "Desarrollar infraestructuras fiables, sostenibles, resilientes y de calidad,..." se aportarán parámetros de diseño
estructurales que permitan construir estructuras con la mínima cantidad de material posible, gracias a la eficiencia del
diseño. Si unimos este factor a la utilización de materiales no contaminantes, reciclados y reciclables mencionados en la
meta 7.3, el alumno será capaz de calcular y ejecutar estructuras no solo fiables, resilientes y de calidad, sino también
sostenibles.
 
9.4 "De aquí a 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los
recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente
racionales, y logrando que todos los países tomen medidas de acuerdo con sus capacidades respectivas". Su cumplimiento
se fortalece con el objetivo indicado en la meta 7.3, íntimamente relacionados.

 

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura forma parte del módulo optativo específico Estructuras y Materiales  del Perfil Defensa  de IOI. Es parte de la formación que recibe el alumno  de la Especialidad Fundamental Ingenieros, del Cuerpo General del Ejército de Tierra. Es  continuación natural de la  asignatura Resistencia de materiales  y es base para el cálculo de los datos de partida de las otras dos asignaturas teóricas del módulo.

Esta asignatura contribuye a la formación de los Oficiales del Ejército de Tierra, aportando conocimientos acerca del comportamiento de las estructuras que le permitirán encontrar y evaluar soluciones a problemas reales relacionados con la construcción o el paso de obstáculos.   

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para  poder abordar el estudio de la asignatura debe contarse con conocimientos  previos  de ciencia de materiales  (propiedades y comportamiento),  mecánica (estática, cálculo de reacciones ), resistencia de materiales  (esfuerzos,  relación entre tensiones y deformaciones). También es necesario cierto dominio del cálculo diferencial  e integral,  resolución de sistemas de ecuaciones  y soltura en el manejo de matrices.

Resulta imprescindible la asistencia a clase,  el estudio diario y  la realización de los ejercicios que se propongan.

Al inicio de la asignatura el alumno debería haber superado la mayor parte de la titulación hasta el tercer curso, por lo que se supone que se encontrará en condiciones de cursarla con éxito.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

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

Planificar, presupuestar, organizar, dirigir y controlar tareas, personas y recursos (C2)

Resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico (C4).

Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en Castellano (C6).

Trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe (C9).

Aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo (C11).

Adquirir la capacitación necesaria para afrontar el cálculo de estructuras arquitectónicas elementales (C60)

2.2. Resultados de aprendizaje

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

-Aplicar correctamente los modelos teóricos estructurales al análisis de problemas reales.

-Utilizar con rigor y agilidad los diferentes modelos y metodologías de análisis estructural para aplicarlos a su futuro ejercicio profesional.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje de esta asignatura  proporcionan un conocimiento profundo del comportamiento de las estructuras, presentes como  elemento resistente sustentando cualquier tipo de máquina, edificio, instalación, etc. Estos resultados de aprendizaje forman parte de las competencias que debe adquirir el alumno como parte de la formación de su especialidad fundamental.

3. Evaluación

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

PRIMERA CONVOCATORIA

Evaluación continua:

El estudiante podrá superar el total de la asignatura por el procedimiento de evaluación continua. Para ello deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante la superación de los instrumentos de evaluación que se indican a continuación y que se realizarán a lo largo del cuatrimestre:

1. Exámenes parciales. Uno por cada tema tratado en la asignatura. Se plantearán uno o varios problemas y cuestiones teóricas. La nota media de los exámenes parciales tendrá un peso en la nota final del 60%.
2. Prácticas de ordenador. Consistirán en la resolución de una estructura hiperestática de barras por el método directo de la rigidez, con ayuda de hoja de cálculo. En función del número de alumnos matriculados se hará de forma individual o por equipos. Su peso en la nota final es de un 25%.
3. Trabajos y exposiciones orales. Consistirá en el estudio de alguno de los temas que guardan relación con la asignatura pero que no se tratan en clase. Los resultados del estudio se expondrán públicamente en clase. Su peso en la nota final es de un 15%.

Para superar la evaluación continua se deberá obtener en cada una de las tres partes al menos una calificación de 4 puntos sobre 10, y haber realizado todas las pruebas, prácticas y presentaciones de que consta. Además será necesaria una nota mínima en cada examen parcial de 3,5 puntos. El alumno que obtenga en la evaluación continua una nota igual o mayor que cinco habrá superado la asignatura y no tendrá obligación de concurrir a las convocatorias oficiales.

Prueba global:

Los estudiantes que no superen la asignatura por evaluación continua o que quieran mejorar su calificación, tendrán derecho a presentarse a la prueba global fijada en el calendario académico, prevaleciendo, en cualquier caso, la mejor de las calificaciones obtenidas. Esta prueba global será equivalente a las pruebas de evaluación continua descritas y tendrá un peso del 100% en la nota final. Consistirá en la resolución de cuestiones teóricas y ejercicios de todos los temas tratados en la asignatura. Para superar la asignatura, el alumno deberá obtener una nota final mayor o igual a 5.

SEGUNDA CONVOCATORIA

Prueba global:

Los estudiantes que no superen la asignatura en la primera convocatoria podrán presentarse a una prueba global fijada en el calendario académico para la segunda convocatoria. Esta prueba global tiene la misma estructura que la descrita para la prueba global de la primera convocatoria. Tendrá un peso del 100%. Para superar la asignatura, el alumno deberá obtener una nota final mayor o igual a 5.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Tanto los exámenes de la evaluación continua como los de las convocatorias oficiales (pruebas globales) podrán contener preguntas teóricas y prácticas de respuesta abierta o tipo test y uno o varios problemas. Los errores en las preguntas de tipo test descontarán un acierto por cada n-1 errores, donde n es el número de opciones de respuesta. Se considerará que un problema está resuelto de forma aceptable si se llega al resultado correcto, pasándose entonces a corregir el procedimiento seguido y a calificarlo. En caso de que el alumno no llegue al resultado correcto el problema se valorará con cero puntos, aunque en función del tipo de error cometido se podrá, a criterio del profesor, puntuar aquello que sea correcto. Se consideran errores graves y supondrán la puntuación de cero puntos en un problema  los relacionados con las unidades de medida no comentados por el propio alumno. Igualmente se calificarán con cero puntos los problemas en los que los resultados obtenidos sean absurdos por excesivamente grandes o pequeños, y que no hayan sido detectados por el propio alumno. Se considerará que lo anterior  se ha producido si el resultado obtenido y el resultado correcto difieren en un orden de magnitud. Estas medidas pretenden mejorar el aprendizaje del alumno estimulando su capacidad de análisis de resultados y su sentido de la proporción.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El planteamiento, metodología y evaluación de esta guía está preparado para ser el mismo en cualquier escenario
de docencia. Se ajustarán a las condiciones socio-sanitarias de cada momento, así como a las indicaciones dadas
por las autoridades competentes.
 
Se trata de un proceso de aprendizaje continuado, en el que el alumno juega un papel participativo muy importante.
Para ello se utilizan diferentes metodologías que se alternan a lo largo del curso y se complementan entre sí: clases de
teoría participativas, clases de resolución problemas, resolución de problemas de forma cooperativa con aula invertida,
prácticas de ordenador basadas en el aprendizaje por proyectos, exposiciones orales. Se fomenta la participación del
alumno en su propia formación.

La asignatura se ha planificado para facilitar  el aprendizaje continuo y activo  de los alumnos. Los recursos de aprendizaje que  se utilizarán para lograrlo son:

-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.

-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.

-Sesiones prácticas organizadas para que  el alumno se familiarice con las distintas tipologías estructurales y aprenda a manejar herramientas básicas de cálculo.  

-Realización individual  de problemas y trabajos de manera autónoma. 

-Tutorías  en las que  se ayudará al estudiante a resolver las dudas suscitadas durante el aprendizaje.

4.2. Actividades de aprendizaje

-Clases teóricas.

-Clases dedicadas a la resolución de problemas.

-Sesiones de trabajo en grupo.

-Prácticas de ordenador.

-Exposiciones públicas por parte de los alumnos.

-Tutorías.

-Conferencias impartidas por personal invitado.

-Visita a una obra.

4.3. Programa

Resumen de resultados de la asignatura Resistencia de Materiales.

Introducción a la teoría de estructuras. Estabilidad y determinación estática.

Teoremas básicos y aplicaciones.

Código Técnico de la Edificación, Documento Básico Seguridad Estructural.

Código Técnico de la Edificación, Documento Básico Seguridad Estructural, Acciones en la edificación.

Estructuras articuladas isostáticas e hiperestáticas.

Estructuras hiperestáticas. Cálculo matricial de estructuras de barras. 

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

Se anunciará por parte del profesor, tanto en clase como a través de la plataforma de apoyo moodle.

Las sesiones de clase disponibles se distribuirán en sesiones teóricas impartidas por el profesor, prácticas de ordenador en las aulas de informática y presentaciones públicas por parte de los alumnos sobre temas relacionados con los contenidos de la asignatura .  Para contribuir a alcanzar las competencias necesarias en lengua inglesa se podrá exigir que estas exposiciones se hagan en inglés. 

La evaluación de la asignatura será continua, basada en varios exámenes parciales sobre teoría y problemas, un examen de prácticas  y calificación de las exposiciones públicas. Los exámenes de la evaluación continua se realizarán en horario de clases. Además de la evaluación continua se realizarán dos exámenes finales en sendas convocatorias oficiales. 

El profesor fijará un horario de tuturías para atención al alumno. 

Si fuese posible se realizará una visita a una obra. Esta actividad es común a las tres asignaturas del módulo.

En función del desarrollo de la asignatura y de la progresión de los alumnos se podrán programar conferencias impartidas por personal invitado.  

Las fechas de inicio y fin de la asignatura, sesiones de prácticas, exposiciones, exámenes de evaluación continua y convocatorias oficiales se marcarán de acuerdo al calendario del centro. Los horarios de las clases teóricas , sesiones de prácticas y tutorías, así como  los lugares donde se imparten, se publicarán en la página web del Centro Universitario de la Defensa. 

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=30155