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Academic Year/course: 2023/24

423 - Bachelor's Degree in Civil Engineering

28745 - Extension of Structures


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
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

The objective of the course is that the student knows how to discern the structural behavior of different types of straight concrete bridge decks and other bridge infrastructure elements (piers and abutments) and to be able to define models of bridge deck members to be solved with structural calculation software. 

It is also intended that the student acquires a global vision of tunnels, from the parameters for their design to the means used for their construction.

The course is completed with contents of mixed concrete-steel structures, the Finite Element Method to solve two-dimensional elasticity problems and dynamic analysis of structures.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), so that the acquisition of the learning resulta of the subject provides training and competence to contribute to some extent to their achievement:

-Goal 9: Industry, innovation and infrastructure.

2. Learning results

After passing the subject the student will have acquired the following knowledge:

  • To have an overview of the historical evolution of bridge construction and its typologies.
  • To know basic design parameters and structural response of decks of different types of straight concrete bridges and substructure elements (piers, abutments).
  • Define an equivalent member model for the structural design of straight concrete bridges.
  • To know the actions to be considered in the calculation of road bridges.
  • To know the basic aspects of the operation of mixed structural sections (concrete - steel).
  • Be familiar with the geomechanical parameters and classifications used in the design and construction of tunnels in rock, being able to define a typical support table.
  • To know the different methods of construction of tunnels in rock and soils and their monitoring.
  • To know the basic concepts of the calculation of linear and two-dimensional structures (plane stress and plane strain problems) by means of the Finite Element Method.
  • Have a general knowledge of when it is necessary to consider dynamic actions in the design of structures.

3. Syllabus

TOPIC 1. BRIDGES

  • Evolution of bridges.
  • The beam deck.
  • The slab bridge.
  • Calculation of panels by the grid method.
  • Batteries.
  • Stirrups.
  • Actions to consider.

 

TOPIC 2. MIXED STRUCTURES

  • Basic fundamentals.
  • Elastic analysis.
  • The connection in mixed structures.

 

TOPIC 3. TUNNELS

  • Introduction.
  • Geomechanical design parameters.
  • Geomechanical classifications.
  • Estimation of support by empirical methods.
  • Excavability criteria.
  • Methods of excavation and support of rock tunnels.
  • Methods of construction of tunnels in soils.
  • Geological-geotechnical considerations during construction.

 

TOPIC 4. INTRODUCTION TO THE FINITE ELEMENT METHOD

  • Basic concepts. Introduction to FEM.
  • Two-dimensional elasticity.

 

TOPIC 5. DYNAMIC ANALYSIS OF STRUCTURES

  • Presentation of the dynamic phenomenon.

4. Academic activities

Lectures: These are classes on theoretical arguments or on problem solving given by the professor in a fundamentally expository manner.

Seminars/workshops: Theoretical or preferably practical discussion activities carried out in the classroom or in other forums by visiting professors or speakers not belonging to the teachingstaff of the subject.

Visits: Didactic visits (guided by the teachers of the course) related to the topics developed throughout the subject.

Individual tutorials: they can be face-to-face or virtual through the virtual teaching portal (Moodle) or through the University of Zaragoza's e-mail.

Group tutoring: Activities focused on student learning developed by the teacher who meets with a group of students to solve group doubts or develop resolutions of exams or problems of commoninterest.

5. Assessment system

Continuous Assessment

The subject will be divided into two blocks:

Block 1: Bridges. Mixed structures.

Block 2. Tunnels. Finite Element Method. Dynamic analysis.

Each of the two blocks will have a weight of 50% and will be evaluated as follows:

Throughout each part there will be several exercises of application of the syllabus, of obligatory fulfillment, having a weight of 25% of the overall evaluation of each part.

At the end of the syllabus of each block there will be a theoretical-practical evaluation test, which will be scored from 0 to 10, being its weight in the total of the block 70%.

The remaining 5% corresponds to the attendance to the classroom activities.

A minimum grade of 5 points is required to pass each of the blocks.

It is a necessary condition for continuous assessment to have attended 80% of the classroom activities.

Final assessment:

Students who have not passed the course may take a final exam, consisting of a theoretical test - practical content corresponding to Block 1 and another corresponding to Block 2. Each of the tests has a weight of 50% and is evaluated from 0 to 10. A minimum of 5 points must be obtained in each of the tests. The grade of the final assessment of each block will be the maximum value between the following two: 100% of the final exam grade; or, the result of adding 90% of the final exam grade + 5% of the continuous assessment practice + 5% of the attendance to face-to-face activities.

Those students who have previously passed one of the blocks will have the option of taking the exam for only the first block not passed.


Curso Académico: 2023/24

423 - Graduado en Ingeniería Civil

28745 - Ampliación de estructuras


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
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 de la asignatura

El objetivo de la asignatura es que el alumno sepa discernir sobre el comportamiento estructural de distintas tipologías de tableros de puentes rectos de hormigón y otros elementos de la infraestructura del puente (pilas y estribos) y sepa definir modelos de barras de tableros de puente para resolver con software de cálculo de estructuras.  

También se pretende que el alumno adquiera una visión global de los túneles, desde los parámetros para su diseño a los medios empleados para su construcción.

Se completa la asignatura con contenidos de estructuras mixtas hormigón - acero, del Método de los Elementos Finitos para resolver problemas de elasticidad bidimensional y de análisis dinámico de estructuras.

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 del aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:

  • Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.

2. Resultados de aprendizaje

Al superar la asignatura, el alumno habrá demostrado 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.

3. Programa de la asignatura

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.
  • 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. Introducción al MEF.
  • Elasticidad bidimensional.

TEMA 5. ANÁLISIS DINÁMICO DE ESTRUCTURAS

  • Presentación del fenómeno dinámico.

4. Actividades académicas

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.

5. Sistema de evaluación

Evaluación continua

La asignatura se dividirá en dos bloques:

Bloque 1: Puentes. Estructuras mixtas.

Bloque 2: Túneles. Método de los Elementos Finitos. Análisis dinámico.

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 25%. 

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%.

El 5% restante, corresponde con la asistencia a las actividades presenciales.

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

Es condición necesaria en evaluación continua haber asistido al 80% de las actividades presenciales.

Evaluación final 

Los alumnos que no hayan superado la asignatura, podrán realizar un examen final, consistente en una prueba teórico - práctica de contenido correspondiente al Bloque 1 y otra correspondiente al 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. La nota de la evaluación final de cada bloque será el máximo valor de entre los dos siguientes: 100% de la nota del examen final; o bien, el resultado de sumar el 90% de la nota del examen final + 5% de la práctica de evaluación continua + 5% de la asistencia a actividades presenciales.

Aquellos alumnos que hubiesen superado previamente uno de los bloques, tendrán la opción de examinarse solamente de la parte no superada.