CÁLCULO DE ESTRUCTURAS y ELECTRIFICACIÓN

1. Presentación

2. Horario de Cálculo de Estructuras

3. Horario de Electrificación

4. Temario

5. Criterios de evaluación

6. Bibliografía

7. Fechas de exámenes

8. Transparencias / Textos

9. Problemas resueltos

10. Problemas propuestos

    PRESENTACIÓN de Cálculo de Estructuras y Electrificación

Asignatura Troncal.

9 créditos ECTS

Curso: Segundo.

Grados: Ingeniería Agrícola y del Medio Rural

        Ingeniería Agroalimentaria

Carácter: Anual. 

        Cálculo de Estructuras: Primer Cuatrimestre.

        Electrificación: Segundo Cuatrimestre.

Área de conocimiento: Ingeniería Agroforestal.

Requisitos previos:

• Al ser una asignatura de segundo curso, para alcanzar los objetivos de aprendizaje se recomienda haber superado las asignaturas de primero, en particular: Álgebra, Cálculo y ecuaciones diferenciales, Física y Expresión gráfica.

Justificación en el plan de estudios

• La asignatura Cálculo de estructuras y electrificación es una materia común a la rama agrícola. Junto con la asignatura Construcciones agropecuarias, conforma la base necesaria en la formación de un ingeniero agrícola y del medio rural para la realización de estructuras de acero y de hormigón armado, así como de las instalaciones complementarias de edificios agrarios. Del mismo modo, con las asignaturas Construcciones agroindustriales I,  Construcciones agroindustriales II e Instalaciones de las industrias agroalimentarias, completan la base necesaria en la formación de un ingeniero agroalimentario para la realización de estructuras de acero y de hormigón armado, así como de las instalaciones auxiliares de la industria agroalimentaria.

• Tal y como se indica en los requisitos previos, es necesario que a la hora de que el estudiante aborde la asignatura disponga de una base sólida de Matemáticas (Álgebra y Cálculo y ecuaciones diferenciales), Física y Dibujo (Expresión gráfica). En todas estas asignaturas se adquiere las herramientas y principios necesarios para poder resolver y comprender el cálculo de estructuras y de las instalaciones eléctricas de las construcciones agrarias.

• Respecto a la vinculación de la asignatura con la profesión, es imprescindible para poder adquirir todas las atribuciones que tiene el actual ingeniero técnico agrícola en explotaciones agropecuarias y en industrias agrarias y alimentarias referentes a la realización de proyectos de construcción en el ámbito agroindustrial, y que son recogidas en los nuevos grados de ingeniero agrícola y del medio rural y de ingeniero agroalimentario. Cálculo de estructuras y electrificación es una asignatura comodín para la realización de multitud de proyectos agrarios.

Competencias a adquirir por el alumno:

• Conocimiento de los principios fundamentales de Resistencia de Materiales.

• Conocimiento de los estados tensionales y de deformación generados en barras solicitadas por distintos tipos de esfuerzos (axiales, cortantes, momentos y combinación de ellos).

• Conocimiento de los procedimientos de cálculo para la determinación de reacciones en estructuras porticadas isostáticas.

• Conocimiento de los procedimientos de cálculo para la determinación de reacciones en estructuras trianguladas en celosía (cerchas).

• Conocimiento de los métodos de cálculo para la determinación de reacciones en estructuras hiperestáticas de creciente grado de hiperestaticidad. Método de la flexibilidad (compatibilidad de deformaciones). Método de Cross. Método matricial.

• Conocimiento de los principios fundamentales de Electrotecnia para aplicarlos a la realización de instalaciones eléctricas fundamentales de baja tensión.

• Conocimiento de los elementos que componen las instalaciones electrotécnicas para aplicarlos a la realización de instalaciones eléctricas fundamentales.

• Conocimiento de la normativa fundamental relacionada con las instalaciones electrotécnicas fundamentales.

    HORARIO de CÁLCULO DE ESTRUCTURAS

Primer cuatrimestre

    HORARIO de ELECTRIFICACIÓN

Segundo cuatrimestre.

    TEMARIO

Tema 0: PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA CÁLCULO DE ESTRUCTURAS Y ELECTRIFICACIÓN

Los créditos ECTS. Planificación de la asignatura. Criterios de evaluación. La página web www.ingenieriaRural.com. Normas.

Bloque Temático: Resistencia de materiales.

 Tema 1: ESFUERZOS Y DEFORMACIONES

Tipos de cargas. Tensiones: Clases. Tensiones reales, admisibles y coeficientes de seguridad. Elasticidad: Ley de Hooke. Diagrama tensión-deformación. Relación de Poisson. Diagrama tensión-deformación de aceros empleados en construcción. Diagrama tensión-deformación de materiales frágiles. Esfuerzos de una sección oblicua. Estudio del esfuerzo cortante puro. Módulo de elasticidad transversal. Esfuerzos biaxiales: Círculo de Mohr. Concentración de esfuerzos.

 Tema 2: BASES PARA EL ESTUDIO DE LA FLEXIÓN

Estructuras isostáticas e hiperestáticas. Consideraciones preliminares: Tipos de vigas y de cargas. Esfuerzo cortante y momento flector. Relación entre esfuerzo cortante y momento flector.

 Tema 3: FÓRMULAS DE LA FLEXIÓN

Fórmula general de la flexión: Momento de inercia y módulo resistente. Efecto de la forma de la sección transversal. Variación de la sección en el sentido longitudinal. Esfuerzo cortante en la flexión. Momento estático. Influencia de la forma de la sección transversal.

 Tema 4: DEFORMACIÓN EN LA FLEXIÓN

Deformación en las vigas. Ecuación de la elástica. Definición de flecha. Método del área-momento. Teoremas de Mohr. Aplicación de los teoremas de Mohr para la resolución de vigas hiperestáticas. Método de la superposición. Flechas máximas permitidas en el acero y hormigón según el CTE DB SE-EA y EHE-08. Fórmulas simplificadas para la obtención de flechas.

 Tema 5: COMPRESIÓN-COLUMNAS

Carga excéntrica en una barra corta. Núcleo de una sección. Caso de secciones rectangulares y circulares. Columnas largas. Fórmulas de Euler. Esbeltez, tensión crítica y longitud de pandeo. Curva de Euler. Fórmulas empíricas. Aplicación en la estructura metálica y hormigón de forma conceptual.

Bloque Temático: Análisis de estructuras.

 Tema 6: BASES DEL MÉTODO DE CROSS

Introducción a la problemática de la resolución de estructuras hiperestáticas. Pares de empotramiento. Concepto de nudo rígido. Factor de transmisión. Rigidez. Factor de distribución. Desarrollo del método para nudos giratorios sin desplazamiento. Propiedades de los apoyos. Simplificaciones.

 Tema 7: EL MÉTODO DE CROSS APLICADO A ESTRUCTURAS TRANSLACIONALES

Relaciones entre desplazamiento y pares de empotramiento. Relaciones entre fuerzas y pares de empotramiento. Relaciones entre fuerzas y desplazamientos. Resumen de conclusiones. Simplificaciones estructurales en los casos más usuales. Desarrollo del método para estructuras con nudos desplazables.

 Tema 8: ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE UNA EDIFICACIÓN. TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL

Elementos constructivos de una edificación: cimentación, estructura, cubiertas, cerramientos y particiones. Concepto de tipología y diseño estructural. Planteamiento general del problema. Combinación de estructuras planas como soporte de edificios tridimensionales. Tipos de estructuras transversales de cargas en edificios tipo “nave”: estructura cercha-pilar; estructuras porticadas: pórticos rígidos, biarticulados y triarticulados. Tipos de estructuras transversales de carga empleadas en tipo “vivienda”: estructuras con vigas articuladas sobre pilares; estructuras de pórticos rígidos. Estructuras de arriostramiento. Detalles constructivos.

 Tema 9: ACCIONES EN LA EDIFICACIÓN

Definición y clasificación de las acciones. Valores característicos de las acciones. Peso propio y carga permanente. Sobrecarga de uso. Carga de nieve. Acción del viento. Acciones térmicas. Acciones accidentales.

 Tema 10: ANÁLISIS DE VIGAS Y PÓRTICOS ISOSTÁTICOS

Concepto de estabilidad. Ecuaciones de equilibrio estático. Estabilidad y grado de determinación de vigas y pórticos. Análisis de estructuras isostáticas elementales. Análisis de pórticos isostáticos.

 Tema 11: ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS HIPERESTÁTICAS

Concepto de estructura hiperestática. Análisis de estructuras hiperestáticas elementales. Método de la flexibilidad. Compatibilidad de las deformaciones. Análisis de estructuras hiperestáticas del tipo cercha-pilar: planteamiento del roblema e hipótesis de partida; despiece de la estructura y establecimiento de reacciones; ecuaciones de deformaciones de pilares; cálculo de reacciones horizontales por medio de ecuaciones de compatibilidad de deformaciones; cálculo de reacciones verticales; cálculo de reacciones en la base de los pilares.

 Bloque Temático: Electrificación.

 Tema 12. CONCEPTOS FUNDAMENTALES

Resistencia eléctrica. Intensidad de corriente .Ley de Ohm. Potencia eléctrica. Energía. Efecto Joule. Corriente continua. Corriente alterna. Potencia de la corriente alterna. Corriente alterna trifásica. Conexión estrella y triángulo. Potencia de las corrientes trifásicas.

 Tema 13. CONDUCTORES Y CANALIZADORES ELÉCTRICOS

Clasificación de los conductores. Elección de conductores. Tubos de protección.

 Tema 14. INSTALACIONES DE ENLACE

Definición. Acometidas. Redes subterráneas: materiales, ejecución, intensidades admisibles.

 Tema 15. ELEMENTOS GENERALES DE LAS INSTALACIONES INTERIORES

Cajas generales de protección. Líneas repartidoras. Centralización de contadores. Derivaciones individuales. Interruptor de control de potencia.

 Tema 16. INSTALACIONES INTERIORES

Dispositivos de mando y protección. Protección contra sobreintensidades y sobretensiones. Protección contra contactos directos e indirectos.

 Tema 17. INSTALACIONES PARA OFICINAS Y VIVIENDAS

Grados de electrificación. Cálculo de la carga total correspondiente a un edificio.

 Tema 18. SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

Objeto. Características de los terrenos. Electrodos de puesta a tierra. Puesta a tierra de edificios.

 Tema 19. RECEPTORES.

Receptores para alumbrado. Motores, cuadros de control y maniobra. Cálculo de líneas de orientación. Características de arranque de motores.

 Tema 20. INSTALACIONES EN  LOCALES ESPECIALES.

Locales húmedos. Locales mojados. Locales con riesgo de incendio o explosión. Locales con temperaturas extremas. Locales con riesgo de corrosión.

 Tema 21. ILUMINACIÓN

Iluminación natural. Fuentes luminosas. Diseño y cálculo de instalaciones de iluminación artificial. Iluminación de emergencia y señalización.

    CRITERIOS de EVALUACIÓN

    BIBLIOGRAFÍA

  FECHAS DE EXÁMENES de CÁLCULO de ESTRUCTURAS y ELECTRIFICACIÓN