Diplomado en Ingeniería de puentes

Sigla VRA: IEG 3260

Docente(s): Hernán Santa María

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

Se discuten las principales configuraciones de puentes y algunas técnicas constructivas, y las herramientas de análisis y diseño de puentes de hormigón armado y acero, usando métodos de análisis aproximados y mediante métodos avanzados del análisis estructural, y las normas vigentes en Chile como el Manual de Carreteras y las disposiciones de AASHTO.

Resultados de Aprendizaje:

1. Analizar y diseñar puentes de hormigón armado y acero usando el Manual de Carreteras de Chile y la norma AASHTO LRFD.
2. Analizar los efectos de las cargas vehiculares en puentes de vigas de varios vanos, continuos o simplemente apoyados, para diseñar la superestructura de puentes.
3. Analizar la respuesta sísmica de puentes.
4. Diseñar la infraestructura de puentes.

Contenidos:

• Introducción
  • Aspectos generales de puentes.
  • Tipologías estructurales.
• Métodos constructivos de puentes
  • Transporte y montaje (lanzamiento) de vigas.
  • Detalles de construcción.
• Análisis y diseño de la superestructura
  • Cargas de diseño (peso propio, transito).
  • Métodos de análisis de la superestructura de puentes.
  • Consideraciones especiales para el diseño de vigas de hormigón armado y de acero con losa colaborante.
• Análisis y diseño sísmico de puentes
  • Cargas de diseño sísmico.
  • Métodos de análisis sísmico.
• Diseño de la subestructura
  • Apoyos.
  • Diseño de pilas y estribos.
  • Fundaciones.
• Rehabilitación de puentes
  • Causas y tipos más frecuentes de datos.
  • Métodos de rehabilitación, reparación y refuerzo.
  • Ensayos de carga. 

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo estructural SAP.
• Trabajos de estudios de casos.
• Investigación personal.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 55%
• Trabajo de investigación: 15%
• Examen: 30%

Sigla VRA: IEG 3270

Docente(s): Hernán Santa María

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: IEG 3260

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso:

En este curso se aplican los conceptos básicos del análisis y diseño de puentes, usando el Manual de Carreteras de Chile y el código AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. Se trabaja en grupos que analizan y diseñan varios aspectos de un puente simple (puente de vigas de dos o más vanos) o un puente complejo (por ejemplo, un puente atirantado o en volados sucesivos).

Resultados de Aprendizaje:

1. Analizar la superestructura y la infraestructura de un puente usando métodos simplificados o software de análisis estructural.
2. Diseñar la superestructura y la infraestructura de un puente simple usando el Manual de Carreteras y el código AASHTO LRFD para cargas vehiculares y pares cargas sísmicas.

Contenidos:

• Diseño de un puente de dos o más tramos simplemente apoyados
• Modelación de la superestructura, incluido elementos finitos.
• Determinación de las solicitaciones de diseño debido a cargas normales y cargas especiales.
• Alternativas de trazados de cables. Diseño de sección de acero.
• Diseño de la infraestructura.
• Diseño de apoyos elastomericos.

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Aprendizaje basado en trabajo en proyecto.

Estrategias Evaluativas:

• Exposiciones grupales: 30%
• Informe escrito: 70%

Sigla VRA: IEG 3130

Docente(s): Diego López-García

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso:

Se introduce a la modelación del comportamiento no lineal de elementos estructurales, considerando no-linealidad geométrica y de material, realizando ejercicios con el programa computacional de análisis estructural SAP2000. 

Resultados de Aprendizaje:

1. Modelar correctamente el comportamiento no-lineal (geométrico y material) de elementos estructurales.
2. Resolver problemas estructurales no lineales usando programas comerciales de elementos finitos no lineales.
3. Evaluar la validez de resultados obtenidos con programas comerciales de análisis no lineal de elementos finitos.

Contenidos:

• Comportamiento no-lineal de sistemas estructurales.
  • No-linealidad geométrica y no-linealidad del material.
  • Comportamiento no-lineal elástico y comportamiento inelástico.
  • Análisis estático no-lineal.
  • Análisis dinámico no-lineal.
• Modelación del comportamiento no-lineal en elementos barra.
  • Comportamiento elástico no-lineal. Aplicación al análisis de cables.
  • Comportamiento inelástico.
  • Plasticidad concentrada.
  • Plasticidad distribuida.
  • Modelación basada en fibras.
  • Aplicaciones a rotulas plásticas en elementos de acero y hormigón armado.
• Modelación del comportamiento no-lineal en elementos uniaxiales (resortes).
  • Comportamiento elástico no-lineal. Aplicación al análisis de cables.
  • Comportamiento inelástico.
  • Curva esqueleto y leyes histéricas.
  • Resortes acoplados y desacoplados.
  • Aplicaciones: arriostramientos metálicos, disipadores viscosos, disipadores histéricos, disipadores de fricción, aisladores sísmicos de goma y aisladores sísmicos de fricción.

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB.
• Trabajos de estudios de casos.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 100%

Sigla VRA: IEG 3140

Docente(s): Diego López-García

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: IEG 3130

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60 

Descripción del curso:

Taller de desarrollo practico de modelos estructurales avanzados para la determinación de la respuesta sísmica tiempo-historia no-lineal de distintos tipos de estructuras convencionales y de estructuras equipadas con sistemas de protección sísmica utilizando programas computacionales de análisis estructural de uso general. 

Resultados de Aprendizaje:

1. Modelar y realizar análisis sísmico de sistemas estructurales completos mediante el uso de programas computacionales de análisis estructural de uso general.

Contenidos:

• Comportamiento no-lineal de estructuras de barras
  • Comportamiento de estructuras sujetas a terremotos. Plasticidad en estructuras de barras de hormigón, acero y madera. Modelación del comportamiento no-lineal de elementos barra. Plasticidad concentrada. Elementos fibra.
  • Plasticidad en vigas (flexión) y columnas (flexo-compresión). Comportamiento elástico no-lineal de cables.
  • Comportamiento no-lineal de elementos especiales: aisladores de base metálicos y de goma, y disipadores pasivos viscosos (lineales y no-lineales), visco-elásticos, metálicos y de fricción.
•  Análisis estático no-lineal
  • Definición. Ventajas y limitaciones. Implementación computacional. Estimación de la curva de capacidad.
  • Estimación de la respuesta. Modelación con elementos barra de plasticidad concentrada. Modelación de rótulas plásticas sin y con degradación de resistencia y/o rigidez. Modelación de elementos especiales (cables, aisladores de base y disipadores de energía). Aplicaciones a estructuras de edificios convencionales de hormigón y de acero edificios equipados con disipadores de energía.
• Análisis dinámico no-lineal
  • Definición. Ventajas y limitaciones. Implementación computacional Estimación de la respuesta. Modelación de rótulas plásticas sin y con degradación de resistencia y/o rigidez. Modelación de cables. Aplicaciones a estructuras de edificios convencionales de hormigón y de acero, edificios con aislamiento de base y edificios equipados con disipadores de energía. Aplicaciones a estructuras de puentes.

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas interactivas utilizando programas computacionales de análisis estructural de uso general.

Estrategias Evaluativas:

Informe escrito y presentación oral del proyecto del curso, el cual consiste en la selección, modelación y análisis de un sistema estructural completo.

Ponderación:

• Informe escrito – 75%
• Presentación oral – 25%

Sigla VRA: IEG 3200

Docente(s): Rodrigo Jordán

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

Análisis del comportamiento de elementos de hormigón armado frente a diferentes tipos de solicitaciones. Fundamentos de las expresiones de diseño usadas en la práctica. Diseño y comportamiento de estructuras de pórticos y muros.

Resultados de Aprendizaje:

Aplicar las disposiciones del ACI 318 para el diseño de elementos de hormigón armado. Además de dimensionar y diseñar vigas de hormigón armado sometidas a flexión, esfuerzo de corte y torsión.

Dimensionar y diseñar columnas de hormigón armado para esfuerzos combinados de flexión, compresión y corte, además de sistemas de losas y fundaciones.

Detallar las armaduras y anclajes de elementos de hormigón armado.

Calcular deformaciones de elementos de hormigón armado en condiciones de servicio.

Contenidos:

• Introducción 
  • Propiedades mecánicas del acero
  • Propiedades mecánicas del hormigón
  • Constitutivas para hormigón confinado
• Comportamiento y diseño de vigas
  • Comportamiento elástico y resistencia ultima
  • Relación momento-curvatura. Hormigón confinado y no confinado
  • Esfuerzo de corte. Diseño por capacidad
  • Disposiciones de diseño para vigas de marcos especiales
• Comportamiento de elementos en compresión y flexo-compresión
  • Hormigón confinado y no confinado
  • Curvas de interacción flexión-esfuerzo axial
  • Disposiciones de diseño para marcos especiales
• Comportamiento y diseño de muros
  • Configuraciones estructurales típicas
  • Comportamiento sísmico de muros
  • Diseño de muros en flexo compresión
  • Diseño para esfuerzo de corte
  • Vigas de acoplamiento
• Punzonamiento y torsión
  • Diseño para punzonamiento
  • Diseño para torsión y esfuerzo de corte
• Adherencia y anclaje 
  • Mecanismos de adherencia
  • Detallamiento de las armaduras
• Uniones viga-columna

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB.
• Trabajos de estudios de casos.

 Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 70%
• Examen: 30%

Sigla VRA: IEG 3220

Docente(s): Hernán Santa María

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: IEG3200

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

En el curso se presentan los principios y la teoría para el cálculo y el diseño de vigas y losas de elementos de hormigón pretensado usando las disposiciones de diseño del código ACI318. Se ejercita con casos prácticos de diseño.

Resultados de Aprendizaje:

1. Analizar y diseñar elementos pretensados y postensados simplemente apoyados.
2. Diseñar elementos pretensados y postensados en flexión para tensiones admisibles y resistencia ultima usando la versión vigente del código ACI318.
3. Evaluar las perdidas instantáneas y de largo plazo de elementos pretensados y postensados.
4. Evaluar las deformaciones instantáneas y diferidas de elementos pre y postensados.

Contenidos:

• Introducción
  • Principios fundamentales
  • Tipos de pretensado y sistemas de ejecución
  • análisis de ventajas y desventajas
• Sistemas de anclaje de los cables
• Cálculo de elementos pretensados isostáticos
  • Elementos con pretensado centrado
  • Elementos isostáticos con pretensado excéntrico
  • Disposiciones de diseño de ACI 318
  • Fuerzas equivalentes y trazado de cables de pretensado
• Perdidas de tensiones en elementos pretensados isostáticos
  • Perdidas elásticas
  • Perdidas en la zona de anclajes
  • Perdidas por roce
  • Perdidas por fluencia del hormigón (creep)
  • Perdidas por retracción del hormigón
  • Perdidas por relajación de los cables de pretensado
  • Cálculo de deformaciones diferidas
• Resistencia ultima a flexión
• Esfuerzo de corte y determinación de la armadura de corte  

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Trabajos de estudios de casos.
• Trabajo de investigación.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 55%
• Informe y presentacion de investigacion: 15%
• Examen: 30%

Sigla VRA: IEG 3230

Docente(s): Miguel Medalla

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60 

Descripción del curso

Se presentan los principios del diseño de elementos estructurales de acero, con énfasis en su comportamiento. Se revisan y discuten las disposiciones de diseño del código vigente internacional AISC360 y el nacional NCh427. 

Resultados de Aprendizaje

1. Evaluar el comportamiento de elementos estructurales de acero.
2. Aplicar las disposiciones de diseño de los códigos internacionales y nacionales para diseñar de elementos estructurales de acero, como AISC360 y NCh427.

 Contenidos:

• Introducción
• Elementos en tracción
  • Conceptos básicos
  • Transferencia de cargas y ductilidad
  • Área neta y área efectiva
  • Disposiciones de diseño
• Elementos en compresión doblemente simétricos
  • El problema de pandeo
  • Coeficiente de longitud efectiva
  • Aplicaciones a marcos
  • Disposiciones de diseño
  • Pandeo local
  • Elementos en compresión de sección no simétrica
• Elementos en flexión
  • Comportamiento elástico e inelástico
  • Diseño de vigas no afectas a PLT
  • Cargas concentradas
  • Pandeo lateral torsional
  • Disposiciones de diseño
• Esfuerzo de corte
  • Interacción corte-flexión
• Elementos en flexo compresión
  • Curva de interacción
  • Efectos de 2° orden
  • Disposiciones de diseño 

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB.
• Trabajos de estudios de casos.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 60%
• Examen: 40%

Sigla VRA: IEG 3300

Docente(s): José Luis Almazán

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60 

Descripción del curso

Se presentan los conceptos de Dinámica de Estructuras de comportamiento elástico, formulados de manera apropiada para la codificación en computadores digitales de algoritmos eficientes de cálculo y/o estimación de respuestas. 

Resultados de Aprendizaje:

1. Formular y resolver cualquier problema de respuesta dinámica de una estructura de comportamiento elástico.
2. Evaluar los resultados obtenidos los softwares que se acostumbra en la profesión a usar como cajas negras.
3. Desarrollar algoritmos eficientes y confiables, o apropiados para problemas específicos.

Contenidos:

• Introducción
  • Plantear las Ecuaciones del Movimiento
  • Deducción de las Ecuaciones de Lagrange
  • Aplicaciones del Método Lagrangiano
  • Integración usando Funciones Ode de MATLAB
• Dinámica de Marcos Planos
  • Modelación de Barras Prismáticas
  • Funciones de Forma Flexurales
  • Matrices de Masas Consistentes
  • Formulación de la ecuación del Movimiento
  • Solución usando Funciones Ode de MATLAB para Excitación Sinusoidal
  • Discusión sobre Resonancia
  • Solución usando Funciones Ode de MATLAB para Excitación Sísmica
  • Masas Concentradas vs. Masas Consistentes
• Superposición Modal
  • Separación de Variables
  • Vibraciones Sintonizadas
  • Descomposición Modal
  • Aplicación a Modelo Estructural Simple
  • Cuantos Modos a Usar
  • Inclusión del Amortiguamiento; la Función de Disipación de Rayleigh
  • Ejemplo: Resonancia con Excitación Sinusoidal
  • Modos Normales y Amortiguamiento
  • Sistemas con Amortiguamiento Clásico
• Integración Directo de Ecuaciones de Segundo Orden
  • Aceleración Constante
  • Aceleración Lineal
  • Aplicación y Comparación con integración con Funciones Ode
  • Estabilidad de los Métodos de integración
• Técnicas de Reducción del Número de Operaciones
  • Condensación estática
  • Truncamiento Modal
  • Corrección estática
  • Uso de Funciones de Forma
  • Vectores de Ritz
  • Vectores de Ritz Definidos por las Cargas (LDRV)
  • Masas Asociadas a las Formas
  • Ventajas del Uso de LDRV
• Superposición Espectral
  • Espectros Sísmicos
  • El Concepto de Superposición Espectral
  • Justificación del Uso de Formulas de Doble Suma
  • Direccionalidad del Sismo
  • Interacción
  • Aplicaciones al análisis de Edificios
  • El Modelo Pseudo Tridimensional
  • El Modelo de Edificio Tipo Tubo
  • análisis en el Dominio de las Frecuencias
  • Series de Fourier
  • La Función de Transferencia
  • La Transformada Rápida de Fourier (FFT)
  • Aplicación a Sistemas de Varios Grados de Libertad

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB.
• Trabajos de estudios de casos.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 70%
• Examen: 30%

Sigla VRA: IEG 3400

Docente(s): Christian Ledezma

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

Se presentan los conceptos y herramientas de la mecánica de suelos requeridas para el diseño de fundaciones superficiales. Mediante tareas se revisan las etapas de exploración del subsuelo para evaluar la relación entre las propiedades del suelo y sus características de deformabilidad y resistencia, para evaluar asentamientos y capacidad de soporte de fundaciones superficiales.

Resultados de Aprendizaje:

1. Planificar la etapa de exploración del subsuelo para el diseño de fundaciones superficiales. 
2. Definir los ensayos en el terreno y en el laboratorio requeridos para estudiar el subsuelo.
3. Evaluar los parámetros representativos del suelo de fundaciones.
4. Calcular las tensiones admisibles, asentamientos y giros esperados de una fundación superficial.

Contenidos:

• Introducción.
• Conceptos fundamentales.
• Exploración geotécnica.
• Resistencia al corte de los suelos.
• Cálculo de asentamientos.
• Capacidad de soporte.
• Interacción suelo-estructura.

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Trabajos de estudios de casos.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 75%
• Examen: 25%

Sigla VRA: IEG 3420

Docente(s): Christian Ledezma

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

En este curso se presentan los fundamentos del análisis y diseño de tablestacas, excavaciones apuntaladas, anclajes, excavaciones soportadas con suelo clavado, y estructuras de tierra armada. Adicionalmente se ven temas como teoría de empujes, estabilidad de fondo, anclajes, profundidad de enterramiento, movimientos estimados del terreno, e interacción suelo-anclaje.

Resultados de Aprendizaje:

1. Diseñar un sistema de contención de suelo con tablestacas, excavaciones apuntaladas, excavaciones soportadas con suelo clavado y estructuras de tierra armada.
2. Evaluar el efecto de la carga sísmica en el diseño de sistemas de contención de suelo.
3. Diseñar anclajes en suelo o roca.

Contenidos:

• Presentación y repaso de principios básicos de mecánica de suelos.
• Anclajes.
• Tablaestacas Ancladas.
• Excavaciones Apuntaladas.
• Tierra Armada.
• Suelo Clavado.

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Trabajos de estudios de casos.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 75%
• Examen: 25%

Sigla VRA: IEG3450

Docente(s): Christian Ledezma A

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: IEG3400 - Restricciones: 040601

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

En este curso los estudiantes analizaran y diseñaran fundaciones profundas en distintos tipos de suelo. Los tópicos que se cubren en el curso incluyen, entre otros: factores que determinan el tipo de fundacion, aspectos de construcción, fundaciones profundas en arcillas y tambien en arenas, y fundaciones profundas en suelos colapsables o suelos que sufren hinchamiento.

Resultados de Aprendizaje

1. Evaluar el comportamiento geotécnico-estructural de fundaciones profundas sometidas a distintas solicitaciones y en distintos tipos de suelos.
2. Decidir entre distintos tipos de pilotes y analizar desafíos desde el punto de vista de la construcción, y problemas relacionados.
3. Aplicar los principios de la mecánica de suelos al análisis y diseño de fundaciones profundas.

Contenidos:

• Introducción
  • Definición de términos clave
  • Consideraciones para el uso de pilotes
  • Tipos de pilotes y su instalación
• Capacidad de soporte
  • Resistencia de pilotes a cargas de compresión y tracción
  • Pilotes hincados versus pilotes pre-excavados
  • Métodos analíticos y métodos basados en ensayos de resistencia in-situ y efectos de grupo.
• Asentamientos
  • Asentamientos en pilotes individuales en suelos arenosos y arcillosos
  • Grupo de pilotes, efecto de fricción negativa en pilotes
• Pilotes cargados lateralmente
  • Esfuerzos y deformaciones en pilotes individuales en suelos arenosos y arcillosos
  • Efectos de grupo, modelos basados en resortes no-lineales (p-y)
• Ensayos sobre pilotes
  • Ensayos a escala natural
  • Ensayos con celda de Osterberg
  • Ensayos dinámicos (CAPWAP)

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas
• Tareas individuales o en parejas

 Estrategias Evaluativas:

• Tareas: - 75%
• Examen: - 25%

Sigla VRA: IEG3500

Docente(s): Jorge Crempien

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: IEG3300 (recomendado)

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

Se presentan y discuten las características de los movimientos sísmicos y de los registros del movimiento del suelo. En base al análisis de acelerogramas se desarrolla la metodología para especificar la solicitación sísmica por medio de espectros de diseño. Se realizan aplicaciones al análisis dinámico de estructuras.

Resultados de aprendizaje:

1. Manipular registros sísmicos para utilizar en análisis sísmico de estructuras.
2. Evaluar las solicitaciones sísmicas para diseño.
3. Calcular espectros elásticos e inelásticos de diseño sísmico.
4. Calcular registros sísmicos sintéticos.
5. Aplicar análisis sísmico a un sistema estructural y evaluar los alcances y limitaciones de los resultados.

Contenidos:

• Sismotectónica
  • Teoría de placas tectónicas
  • Sismología básica
• Análisis probabilístico de amenaza sísmica
  • Sismicidad
  • Leyes de atenuación
  • Descripción probabilística de amenaza
  • Concepto de desagregación de amenaza
  • Manejo de registros sísmicos
  • Ajuste de línea base
  • Condiciones iniciales
  • Preparación para análisis dinámico
• Intensidad del movimiento del suelo
  • métricas de intensidad sísmica producto de movimiento de suelo.
  • Correlación de métricas de intensidad sísmica con variables de respuesta estructural
• Derivación de espectros de diseño sísmico
  • Espectros de respuesta elástica
  • Calculo y propiedades
• Amplitud y contenido de frecuencias
  • Influencias del tipo de suelo
  • análisis estadístico
  • Construcción de espectro de diseño elástico
• Espectro de respuesta inelástica
  • Relaciones fuerza-deformación
  • Calculo y propiedades
  • Factor de diseño inelástico
• Simulación de acelero gramas sintéticos
  • Generación
  • Movimiento consistente con espectro de diseño
  • Metodologías consistentes con observaciones sismológicas de fuente, propagación y efectos de sitio.
• Respuesta sísmica de sistemas estructurales
  • Sistemas de varios grados de libertad
  • Análisis de edificios. Análisis no- lineal simplificado
  • Modelación  

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB.
• Trabajos de estudios de casos.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 60%
• Participación en clases: 10%
• Examen: 30%

Sigla VRA: IEG3510

Docente(s): Matías Hube

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: Sin prerrequisitos

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

En este curso se describen los métodos avanzados de análisis sísmico que se utilizan para el diseño sismorresistente de estructuras, como análisis de pushover, el pushover modal y análisis tiempo historia no lineal. Los métodos no lineales se utilizan para estimar el desempeño sísmico de estructuras.

Resultados de Aprendizaje:

1. Calcular la respuesta sísmica de estructuras usando análisis modal espectral.
2. Calcular la respuesta sísmica de estructuras usando análisis de pushover y pushover modal.
3. Calcular la respuesta sísmica de estructuras usando análisis tiempo historia no lineal.

Contenidos:

• Métodos de análisis sísmico.
  • Ecuación de movimiento.
  • Aspectos de Modelación Estructural.
  • Análisis tiempo historia modal.
  • Análisis modal espectral. 
• Respuesta sísmica elástica de edificios
  • Contribución modal a la respuesta sísmica.
• Solución numérica de un pushover.
• Análisis inelástico estático (pushover).
• Análisis inelástico dinámico (tiempo historia no lineal).
• Matriz de amortiguamiento.
  • Solución numérica de un tiempo historia no lineal.
• Análisis tiempo historia con desacoplamiento modal.
  • Análisis pushover modal. 
• Motivación del diseño sísmico basado en el desempeño (ISBD).
  • Historia de la ISBD.
  • Metodología del PEER para la estimación del desempeño.
  • Futuro del análisis y diseño sísmico basado en el desempeño.

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB, Excel y el software de análisis estructural SAP2000.
• Trabajos de estudios de casos.

 Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 60%
• Examen: 40%

Sigla VRA: IEG3520

Docente(s): Rosita Jünemann

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: IEG3300

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60

Descripción del curso

Se presentan las herramientas de análisis y diseño de estructuras con aislación sísmica, incluyendo los tipos de aisladores, los materiales, el comportamiento y fabricación de los dispositivos. Se estudia la norma chilena NCh2745-2013 para definir detalles constructivos y procedimientos de diseño de estructuras aisladas. 

Resultados de Aprendizaje:

1. Comprender los principios por los cuales se utiliza el aislamiento sísmico.
2. Determinar el comportamiento de distintos materiales elastométricos.
3. Calcular y diseñar aisladores según sus requerimientos mecánicos.
4. Aplicar la metodología y procedimiento de diseño de estructuras aisladas.
5. Aplicar el código chileno vigente de diseño de aislación sísmica, NCh2745, y el estadounidense.

Contenidos:

• Introducción general
  • Objetivos generales y específicos del aislamiento sísmico
  • Tipos de aisladores y su utilización
• Formulación del problema dinámico con aislamiento sísmico.
  • Repaso de dinámica estructural: ecuación de movimiento, condensación estática y cambio de coordenadas
  • Solución de ecuaciones dinámicas: métodos de primer orden
  • Formulación del problema con aislamiento sísmico en coordenadas relativas
  • métodos de solución aproximados
• Aislamiento elastomerico
  • Comportamiento vertical de aisladores elastomericos
  • Comportamiento flexural de aisladores elastomericos
  • Estabilidad de aisladores elastomericos
  • Comportamiento de placas intermedias
  • Aisladores con núcleo de plomo
  • Modelación computacional de estructuras con aislamiento elastomerico
• Diseño de sistemas con aislamiento sísmico
  • Revisión estructurada del proceso de diseño sísmico
  • Análisis detallado de la Norma NCh2745-2013
  • Análisis y diseño de edificios con aislamiento sísmico
• Aislamiento friccional
  • Comportamiento mecánico
  • Péndulo friccional

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas complementadas.
• Talleres computacionales de aplicación de las técnicas planteadas.
• Ejercitación personal utilizando software comercial y académico.
• Trabajos de estudios de casos.

Estrategias evaluativas:

• Tareas individuales: 60%
• Examen: 40%

Sigla VRA: IEG 3620

Docente(s): Cristian Sandoval

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60 

Descripción del curso

En esta asignatura teórico-practica los estudiantes diseñaran y analizaran ensayos de laboratorio y de terreno. También, se familiarizan con los distintos tipos de instrumentos y ensayos con el fin de evaluar el comportamiento de estructuras y elementos estructurales de hormigón armado, albañilería y acero. Mediante cátedras, laboratorio y estudio de casos se analizarán ensayos estáticos y cuasi-estáticos, ensayos destructivos y no destructivos, ensayos en modelos a escala reducida y a escala natural. Las evaluaciones consideran reportes a partir de ensayos realizados en laboratorio. 

Resultados de Aprendizaje:

1. Experimentar el funcionamiento de los equipos de medición de deformaciones y carga comúnmente utilizados en ensayos de elementos estructurales.
2. Analizar los resultados obtenidos a partir de ensayos experimentales desarrollados en el Laboratorio de ingeniería Estructural.
3. Contrastar hipótesis de la Resistencia de Materiales a partir de experiencias de laboratorio en elementos estructurales sometidos a flexión, corte y carga axial.
4. Evaluar ensayos de laboratorio y de terreno, destructivos y no-destructivos, para caracterizar y verificar materiales y estructuras. 

Contenidos:

• Introduccion
  • ¿por qué ensayar?
  • Diseño de un ensayo estructural.
• Ensayos estructurales     
  • Algunas clasificaciones de ensayos.
  • Componentes de un ensayo estructural (probeta, sistemas de carga, sistemas de reacción, sistemas de medición, sistemas de registro).
  • Análisis dimensional 
• Instrumentacion
  • LVDT
  • Bandas extensométricas
  • Correlación de imágenes (DIC)
• Posibles experiencias de laboratorio a desarrollar
  • Viga IN sometida a flexión; determinación del centro de corte de un perfil C, ensayo de inestabilidad elásticas
  • Ensayo de torque-tracción de pernos; ensayo de anclaje de barras en hormigón
  • Ensayo de Flat Jack en albañilería

Estrategias Metodológicas:

• Cátedras
• Laboratorio.
• Estudio de casos.

Estrategias Evaluativas:

• Reportes: 100%

Sigla VRA: IEG3660

Docente(s): Esteban Sáez

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: Sin prerrequisitos

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60 

Descripción del curso

El curso presenta los fundamentos del comportamiento dinámico del suelo. Se abordan los problemas mas frecuentes en ingeniería geotécnica sísmica, con énfasis en criterios simplificados de análisis y diseño de obras geotécnicas. Se realizará un trabajo practico en terreno para el análisis de los métodos geofísicos sísmicos. 

Resultados de Aprendizaje:

1. Comprender los principios fundamentales de la propagación de ondas en suelos, asi como de su comportamiento ante cargas alternadas.
2. Caracterizar las propiedades dinámicas de suelos (velocidad de propagación de onda de corte) mediante ensayos geofísicos in situ no invasivos.
3. Evaluar el potencial de licuefacción de un suelo.
4. Cuantificar la amplificación sísmica de un sitio.
5. Evaluar la estabilidad pseudo-dinámica de taludes y de estructuras de contención rígidas.
6. Diseñar fundaciones superficiales rígida ante solicitaciones sísmicas.

Contenidos:

• Propagación de ondas en suelos
  • Introducción a la propagación de ondas en medios continuos elásticos.
  • Propagación de ondas en medios unidimensionales estratificados
  • Clasificación de suelos y espectros de respuesta
• Comportamiento del suelo ante cargas alternadas
  • Conceptos generales
  • Medición en laboratorio y en terreno
  • Modelos de comportamiento cíclico simplificados
  • Licuefacción
  • Conceptos y evidencia experimental
  • Evaluación del potencial de licuefacción de un terreno
  • Medidas de mitigación
• Comportamiento sísmico de taludes
  • Tipos de fallas
  • Métodos de análisis
• Empujes sísmicos sobre estructuras de contención
  • Teoría de Mononobe y Okabe
  • Aspectos de diseño
• Fundaciones superficiales
  • Comportamiento sísmico de fundaciones superficiales
  • Introducción al diseño por desempeño de fundaciones superficiales

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Trabajo de aplicación práctica en terreno.
• Trabajos de estudios de casos. 

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 70%
• Examen: 30%

Sigla VRA: IEG 3810

Docente(s): Diego López-García

Unidad académica responsable: Escuela de Ingeniería

Requisitos: No tiene

Créditos: 5

Horas totales: 90 | Horas directas: 30 | Horas indirectas: 60 

Descripción del curso

Introducción a los conceptos fundamentales de confiabilidad estructural y su aplicación al análisis de seguridad de sistemas estructurales simples, teniendo en cuenta el carácter aleatorio de las cargas y de las propiedades de los elementos estructurales. 

Resultados de Aprendizaje:

1. Interpretar la naturaleza aleatoria del problema de seguridad estructural.
2. Evaluar la probabilidad de falla de sistemas estructurales simples.

Contenidos:

• Naturaleza aleatoria de cargas y propiedades estructurales. Descripción de los problemas de confiabilidad estructural y su importancia práctica.
  • Variables aleatorias continuas.
  • Funciones de densidad de probabilidad y de probabilidad acumulada.
  • Momentos.
  • Distribuciones más comunes: uniforme, normal y lognormal.
  • Funciones de variables aleatorias.
  • Teorema del Limite Central.
• Introducción a la simulación Monte-Carlo.
  • Simulación de variables aleatorias.
  • Simulación de funciones de variables aleatorias.
  • Estimación de probabilidades mediante simulación Monte-Carlo.
  • Utilización de programas de computadora comerciales: EXCEL y MATLAB.
• Función de estado limite. Definición de la probabilidad de falla. Indicé de Confiabilidad. Calculo exacto del índice de confiabilidad. métodos aproximados de primer y segundo orden para el cálculo del indicé de confiabilidad. Métodos de Hasofer-Lind y Rackwitz-Fiessler. Análisis de confiabilidad mediante técnicas de simulación Monte-Carlo.
• Modelación de cargas en sistemas estructurales. Modelación de las propiedades geométricas y mecánicas de elementos estructurales.
• Confiabilidad estructural y códigos de diseño.
  • Cálculo de coeficientes de seguridad.
  • Calibración de códigos basados en Diseño por Resistencia.
  • Introducción al Diseño por Factores de Carga y Resistencia (Load and Resistance Factor Design, LRFD). Fundamentos y aplicaciones.
• Análisis probabilístico de amenaza sísmica: incertidumbre espacial, leyes de recurrencia y leyes de atenuación. Aplicaciones: curvas de amenaza, espectros de amenaza uniforme y de-agregación.

Estrategias Metodológicas:

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB.
• Trabajos de estudios de casos.

Estrategias Evaluativas:

• Tareas individuales: 100%