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Guía docente de la asignatura / materia:

Análisis Estructural de Construcciones Históricas (M97/56/2/12)

Curso 2021/2022
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 16/07/2021

Máster

Máster Universitario en Rehabilitación Arquitectónica

Módulo

Módulo III. Análisis Estructural en Rehabilitación

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Segundo

Créditos

3

Tipo

Obligatorio

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Rafael Gallego Sevilla
  • Francisco Javier Suárez Medina

Horario de Tutorías

Rafael Gallego Sevilla

gallego@ugr.es
  • Tutorías 1º semestre
    • Martes 9:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 5)
    • Miércoles 10:30 a 13:30 (Etsiccp Nº 5)
  • Tutorías 2º semestre
    • Lunes 9:30 a 12:30 (Etsiccp Nº 5)
    • Miércoles 9:30 a 10:30 (Etsiccp Nº 5)
    • Miércoles 12:30 a 14:30 (Etsiccp Nº 5)

Francisco Javier Suárez Medina

fjsuarez@ugr.es
  • Tutorías 1º semestre
    • Lunes 12:30 a 14:30 (Etsa)
    • Miércoles 12:30 a 14:30 (Etsiccp Nº 10)
    • Viernes 12:30 a 14:30 (Etsa)
  • Tutorías 2º semestre
    • Miércoles 12:30 a 15:30 (Etsiccp Nº 10)
    • Viernes 12:30 a 15:30 (Etsa)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Fundamento teórico y proceso metodológico, de los distintos sistemas de análisis estructural de obras de fábrica, contrastando los resultados obtenidos con la aplicación a casos reales.

Arco de fábrica, cúpula y bóveda, son analizados a partir de formulaciones clásicas, mediante análisis límite, y mediante métodos numéricos.

Se detallan y contrastan los distintos métodos de análisis de la estructura de fábrica, a partir del estudio de su fundamento teórico y su aplicación a casos reales.

La estructura de fábrica. El arco de fábrica. Análisis estructural del arco de fábrica. Evolución histórica. Análisis estructural del arco. Análisis límite. Métodos. Cúpulas. Bóvedas. Métodos numéricos en el análisis estructural de fábricas. Ejercicio práctico: análisis estructural de una obra de fábrica.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomiendan conocimientos básicos previos de estática gráfica y cálculo matricial de estructuras.

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG02. Capacidad para aplicar criterios de calidad y procedimientos de mejora continuada en los sistemas productivos, tecnológicos y de servicios. 
  • CG04. Que puedan analizar, sintetizar y resolver problemas en situación de incertidumbre e información limitada para formular juicios y tomar buenas decisiones, integrando conocimientos e incluyendo reflexiones para abordar situaciones complejas de forma global. 
  • CG05. Que posean habilidades interpersonales y tengan la capacidad para la organización, planificación y gestión de los recursos y el trabajo en equipo. Que demuestren habilidades interpersonales que permitan interactuar y encontrar la complementariedad con grupos e individuos en todos los niveles. 

Competencias Específicas

  • CE01. Conocimiento apropiado de la legislación y normativa referente a la rehabilitación arquitectónica y a la conservación e intervención en el patrimonio. 
  • CE02. Capacidad para elaborar la documentación pertinente para la rehabilitación, el mantenimiento y la conservación edificios, patrimoniales o no. 
  • CE18. Capacidad para formular, programar y aplicar modelos analíticos y numéricos avanzados de cálculo, proyecto, planificación y gestión, así como capacidad para la interpretación de los resultados obtenidos 
  • CE20. Capacidad para aplicar las técnicas de inspección, consolidación o refuerzo, propias de estructuras de fábrica, de estructuras de hormigón y de estructuras de madera, y las nuevas tecnologías y materiales. 
  • CE23. Aptitud para analizar el comportamiento estructural de edificios históricos 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Comprender el fundamento teórico y el proceso metodológico, de los distintos sistemas de análisis estructural de obras de fábrica.
  • Aptitud para analizar el comportamiento estructural de edificios históricos.
  • Conocimiento adecuado de los sistemas constructivos y su papel desde el punto de vista estructural.
  • Capacidad para identificar las causas de posibles patologías derivadas de la respuesta estructural.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

  • Introducción. Criterios estructurales. Análisis moderno. La solución elástica. La teoría plástica. La estructura de fábrica. La escala, la forma, el tamaño. Los materiales. Hipótesis fundamentales.
  • Estática Gráfica. Geometría funicular.
  • El arco de fábrica. Teoría estructural de las fábricas. El coeficiente geométrico de seguridad. El teorema fundamental de la seguridad. El arco fisurado. La escala de tiempo en los asientos. Modelos.
  • Cúpulas y bóvedas. La cúpula como membrana. Tensiones en cascaras. La cúpula semiesférica de espesor constante. Cálculo de esfuerzos en la cúpula de base circular. Métodos gráficos. Agrietamientos en cúpulas. La bóveda de cañón. La bóveda de crucería. Empuje en las bóvedas. Pináculo. Arbotante. Torres y agujas. Estabilidad. Ejemplos.
  • Análisis estructural mediante métodos avanzados. - ecuaciones de equilibrio, compatibilidad y comportamiento. - Métodos matriciales.
  • Modelo lineal de bloques rígidos para el estudio de elementos de fábrica: arcos, pilares y muros
  • Modelo lineal para elementos axilsimétricos: cúpulas
  • Modelo no lineal de bloques rígidos.

 

 

Práctico

  • Diseño estructural mediante aplicación de geometría funicular.
  • Análisis de seguridad del arco.
  • Análisis tensional y de estabilidad de la cúpula tabicada. Metodologías.
  • Ejercicio de cálculo matricial de estructuras
  • El programas PIEDRAS_2D: pilares, arcos y muros
  • El programa PIEDRAS_AXI: cúpulas axis simétricas

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Heyman, J. (1999). El esqueleto de piedra. Mecánica de la arquitectura de fábrica. Instituto Juan de Herrera.
  • Mas-Guindal Lafarga, Antonio (2011). Mecánica de las estructuras antiguas. Editorial Munilla-Lería.
  • Huerta, S. (2004). Arcos, bóvedas y cúpulas. Geometría y equilibrio en el cálculo tradicional de estructuras de fábrica. Instituto Juan de Herrera. Madrid.
  • Timoshenko y Young. (1981). Teoría de las estructuras. URMO s.a. de ediciones.
  • Salinger, R. Estática aplicada.
  •  Avila, F.;Puertas, E., Martínez Castro, A.E., Gallego, R., "Calculo Matricial de Estructuras", Universidad de Granada (https://digibug.ugr.es/handle/10481/67070)
  • Gallego, R. "El método de los bloques rígidos" (apuntes UGR)
     

Bibliografía complementaria

  • Boothby, Thomas E. (2015). Engineering Iron and Stone. Understanding Structural Analysis and Design Methods of the Late 19th Century. ASCE PRESS.
  • Flügge W. (1960). Stresses in Shells.
  • Heyman, J. (1977). Equilibrium of Shell Structures.
  • Heyman, J. (1982). The masonry arch. Chichester: Ellis Horwood.
  • Heyman, J. (1995). Teoría, historia y restauración de estructuras de fábrica. Madrid. Instituto Juan de Herrera. CEHOPU.
  • Heyman, J. (1998). Structural analysis: a historical approach. Cambridge, Cambridge University Press.
  • Philip Ball (2008). Universe of Stone. Harper Perennial.
  • Timoshenko S. & Woinowsky K. (1959). Theory of Plates and Shells.
  • Tammam Bakeer (2009), COLLAPSE ANALYSIS OF MASONRY STRUCTURES UNDER EARTHQUAKE ACTIONS, Technische Universität Dresden

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01 Clases de teoría: En ella se exponen los contenidos desde una perspectiva general, ordenados sistemáticamente, aunque se hace imprescindible la participación por parte del alumnado, ya que es cuando él deberá reflexionar, recordar, preguntar, criticar y participar activamente en su desarrollo, produciéndose un diálogo que permita a docente y discente adquirir confianza en el trabajo que se está desarrollando. Se recomienda al alumno tomar sus propios apuntes, las anotaciones que crea oportunas (aclaraciones, ejemplos, puntualizaciones, etc.) que unidos a los apuntes facilitados por el profesor completarán el material docente.  
  • MD02 Clases de prácticas: # Prácticas usando aplicaciones informáticas: en las que los alumnos trabajando por grupos y tutelados por el profesor, aplican los conocimientos teóricos y prácticos para resolver problemas de aplicación con la ayuda del ordenador. Se favorecerá, por un lado, el trabajo autónomo del alumno, propiciando un aprendizaje independiente y crítico, y por otro lado, se propondrán trabajos en grupo en los que se desarrollen las capacidades transversales. # Prácticas en laboratorio: Se pretende por un lado mostrar aplicaciones prácticas de los contenidos explicados en las clases de teoría y de problemas, así como fomentar habilidades en el análisis de situaciones prácticas, destreza en el empleo de herramientas necesarias para la materia, análisis de datos experimentales y presentación de resultados. En estas clases se pretende analizar situaciones prácticas relacionadas con el campo de la rehabilitación arquitectónica. 
  • MD03 Clases de problemas: se promoverán principalmente clases en las que los alumnos individualmente expongan a sus compañeros la resolución de problemas propuestos con anterioridad y seminarios en los que grupos reducidos de alumnos tutelados por el profesor, estudien y presenten al resto de compañeros problemas o prácticas aplicadas a la Ingeniería de Edificación. De este modo, se propicia un ambiente participativo de discusión y debate crítico por parte del alumnado, tanto del que expone como del que atiende a la explicación. 
  • MD04 Aprendizaje autónomo: Es el estudio por parte del alumno de los contenidos de los diferentes temas explicados en las clases teóricas y en las clases prácticas. 
  • MD05 Trabajo autónomo del alumnado: Aplicación de los contenidos de los diferentes temas, en la resolución de problemas y análisis de cuestiones teórico-prácticas, trabajos correspondientes a las prácticas de laboratorio y, en su caso, realización de pequeños trabajos de investigación. así como el trabajo realizado en la aplicación de los sistemas de evaluación. Por otra parte se plantean prácticas de conjunto o proyectos a desarrollar en taller, en las que el alumno desarrolle y relacione los distintos contenidos aprendidos tanto en las clases de teoría como en las de problemas y en la resolución de prácticas. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

La evaluación del rendimiento del alumno se realizará de forma continua durante el desarrollo del curso, teniendo en cuenta los siguientes aspectos ponderados:

  • asistencia y participación en ejercicios de clase, seminarios y viajes de curso (30%).
  • ejercicios prácticos de curso, con enunciado personalizado, propuestos por el profesor (70%).
  • trabajos de iniciación a la investigación, sobre temas relacionados con la asignatura, propuestos por el profesor a solicitud del alumno; (opcional) (20% adicional).

Se supera la asignatura asistiendo al noventa por ciento (90%) de las clases, y entregando correctamente resueltos los ejercicios de curso.

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos, de acuerdo con las necesidades y la diversidad funcional del estudiantado.

Evaluación Extraordinaria

La evaluación del rendimiento del alumno en la convocatoria extraordinaria se realizará mediante las siguientes actividades ponderadas:

  • presentación de los ejercicios prácticos realizados durante el curso correctamente resueltos; memoria sobre el trabajo científico de los conferenciantes que han participado en el curso y sobre los elementos patrimoniales visitados durante el curso (70%).
  • trabajos de iniciación a la investigación, sobre temas relacionados con la asignatura, propuestos por el profesor a solicitud del alumno (30%).

Evaluación única final

La Evaluación Única Final consistirá en un examen teórico práctico del programa de la asignatura, en la fecha indicada por el Centro.

Información adicional

Todo lo relativo a la evaluación se regirá por la normativa sobre planificación docente y organización de exámenes vigente en la Universidad de Granada.

Se facilitará la comunicación electrónica entre el alumno y el profesor a través de la Plataforma de Recursos de Apoyo a la Docencia de la UGr: PRADO2. (http://cevug.ugr.es/prado.html).

Escenario A (Enseñanza-Aprendizaje presencial y tele-presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Se mantiene el horario establecido en el POD.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

En función de las circunstancias epidemiológicas se realizarán tutorías presenciales y/o tutorías telemáticas.

El horario de las tutorías presenciales se puede consultar en web:  http://meih.ugr.es/.

La tutoría telemática se solicitará mediante correo electrónico, concertándose reuniones a través de Google Meet

Medidas de adaptación de la metodología docente

Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización siguiendo las pautas que se establecen en el Escenario B, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.

Evaluación Ordinaria

Se seguirá el procedimiento de evaluación indicado. Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización siguiendo las pautas que se establecen para el Escenario B, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.

Evaluación Extraordinaria

Se seguirá el procedimiento de evaluación indicado. Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización siguiendo las pautas que se establecen para el Escenario B, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.

Evaluación única final

Se seguirá el procedimiento de evaluación indicado. Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización siguiendo las pautas que se establecen para el Escenario B, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.

Escenario B (Suspensión de la actividad presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Se mantiene el horario establecido en el POD.

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Las tutorías serán telemáticas. Se concertarán por correo electrónico reuniones entre profesor y alumno a través de Google Meet

Medidas de adaptación de la metodología docente

  • Las clases teóricas se realizarán a través de la plataforma Google Meet en el horario establecido. 
  • Los ejercicios prácticos se realizarán individualmente por el alumnado atendiendo a los contenidos que los profesores incorporen a la plataforma docente PRADO. 
  • Se hará uso de la plataforma docente PRADO para indicar al alumnado el procedimiento a seguir para cada tipo de clase; se subirá el material complementario.
  • Se mantendrán los trabajos monográficos, con carácter opcional.

Evaluación Ordinaria

La evaluación del rendimiento del alumno se realizará de forma continua durante el desarrollo del curso, teniendo en cuenta los siguientes aspectos ponderados:

  • asistencia y participación en ejercicios de clase on line y seminarios (30%).
  • ejercicios prácticos de curso, con enunciado personalizado, propuestos por el profesor (70%).
  • trabajos de iniciación a la investigación, sobre temas relacionados con la asignatura, propuestos por el profesor a solicitud del alumno; (opcional) (20% adicional).

Se supera la asignatura asistiendo al noventa por ciento (90%) de las clases on line, y entregando correctamente resueltos los ejercicios de curso.

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos, de acuerdo con las necesidades y la diversidad funcional del estudiantado.

Evaluación Extraordinaria

La evaluación del rendimiento del alumno se realizará mediante las siguientes actividades ponderadas:

  • presentación de los ejercicios prácticos realizados durante el curso correctamente resueltos; memoria sobre el trabajo científico de los Conferenciantes que han participado en el curso, y sobre los elementos patrimoniales visitados durante el curso (60%).
  • trabajos de iniciación a la investigación, sobre temas relacionados con la asignatura, propuestos por el profesor a solicitud del alumno (30%).

Evaluación única final

Se seguirá el procedimiento de evaluación indicado. Si la situación sanitaria lo requiriera, de acuerdo con el Plan de Contingencia del Centro, se adoptarán medidas parciales de adaptación y virtualización, y se comunicarán al Centro y el estudiantado por el procedimiento establecido.