Asignatura(s)	Estructura 1
Año	2023
Tipo de Curso	Ramo Lectivo
Talleres	ARQ 2º
Profesores	David Jolly
Profesor(es) Ayudante(s)	Luckas Gajardo González
Estudiantes	Rocío Aguilera Castro, Michelle Beltrán Jara, Yasmin Alejandra Burgos Andrades, Vicente Campos, Pamela Castillo, Tomás Cayul Godoy, Sebastian Chavez Morales, Bayron De Aparici, Felix Ignacio Donoso, Juan de Dios Fuentes, Matías González Mena, Mathias Gutierrez Duran, Diego Henríquez Fernández, Catalina Hernández Escalona, Julio Andree Lardinois Barrios, Jorge Enrique Álvarez Quiñonez, Diego Contreras Mendez, Amira Manzur Ríos, Amelia Mardones, Anais Mery, Beatriz Pereira, Sofía Trinidad Pérez Oyarce, Maximiliano Quilodrán, Alvaro Requena, Camila Retamal Jerez, Alanis Robles, Javier Rubio, Francisca Rozas, Carla Belén Rubio González, Victoria Saavedra Venegas, Sebastian Salgado Alvarez, Rocio Sepulveda, Antonia Silva Acevedo, Daniela Soto, Rosario Sotomayor, Carol Tapia, Agata De Los Angeles, Piera Ugalde Lincopi, Fernanda Valdés, Francisca Varas, Amanda Vargas, Eileen Vera Leiva, Heder Villalobos Bravo, Annabel zimmermann vilches, Rodolfo Barbosa, Daniela Soto Loyola, Andro Giakoni, Mauriin Ossandón, Katalina Esperanza Campos Barraza, Diego Alberto Reinoso Vergara, Marcelo Ignacio Pinto Jara, Catalina Antonia Pardo Aguirre, Joaquín Kravetz Bravo, Alonso Olave
Carreras Relacionadas	Arquitectura

Estudiantes

Michelle Beltrán Jara

Yasmin Alejandra Burgos Andrades

Vicente Campos

Pamela Castillo

Tomás Cayul Godoy

Sebastian Chavez Morales

Mathias Gutierrez Duran

Diego Henríquez Fernández

Catalina Hernández Escalona

Julio Andree Lardinois Barrios

Jorge Enrique Álvarez Quiñonez

Archivo:Foto perfil so fotoperfilso 7066.jpg

Sofía Trinidad Pérez Oyarce

Maximiliano Quilodrán

Carla Belén Rubio González

Victoria Saavedra Venegas

Sebastian Salgado Alvarez

Rocio Sepulveda

Antonia Silva Acevedo

Heder Villalobos Bravo

Annabel zimmermann vilches

Katalina Esperanza Campos Barraza

Diego Alberto Reinoso Vergara

Marcelo Ignacio Pinto Jara

Catalina Antonia Pardo Aguirre

Joaquín Kravetz Bravo

Alonso Olave

Reglas y acuerdos del funcionamiento del curso

Estructura del Curso

La materia de la asignatura se conforma desde el trabajo colectivo de profesores y estudiantes, por lo que el aporte de l@s estudiantes a la discusión es fundamental para el buen funcionamiento del taller. Se espera que cada estudiante suba su encargo los dias miercoles de cada semana, para así, el dia viernes podamos comentar o reflexionar sobre el trabajo propio y el de sus compañer@s.

Semana Novata: 10 de abril - 16 de abril

Semana sin clases ni evaluaciones: 29 de mayo - 04 de junio

Semana de entrega asignaturas lectivas: 05 al 11 de junio

Entrega Cuadernillos de trabajos: Viernes 09 Junio (Sala Alberto Cruz, Patio Araucaria)

Día de entrega talleres: 03 de julio

Semana de correcciones y exámenes: 03 al 07 de julio

Asistencia

Asistencia mínima para aprobar el curso es el 100%. Sólo serán justificadas las inasistencias a clases cuando se presente el debido respaldo médico (licencia). Primeramente, en formato digital mediante correo electrónico a docencia@ead.cl y, una vez concluida la ausencia, en formato físico (Secretaría de Docencia)

La nota final si es por inasistencia se registra en Navegador Académico como S/A

Pueden revisar la asistencia y entregas en el siguiente link:

Lista de Asistencia

Clases

Clase 1 / 10 Marzo

Clase de introducción al curso. Se hablan los acuerdos de asistencia y régimen de entregas. La resistencia es la capacidad de un material para resistir la carga o la fuerza que se le aplica sin romperse o deformarse permanentemente. La rigidez, por otro lado, se refiere a la capacidad de un material para resistir la deformación cuando se le aplica una fuerza. Un material rígido no se deforma fácilmente bajo carga, mientras que un material menos rígido se deforma más fácilmente.

Ambas características son importantes en la ingeniería estructural y en la arquitectura, ya que los materiales se utilizan para soportar cargas y mantener la forma de una estructura. La elección de los materiales adecuados y la comprensión de su resistencia y rigidez es crucial para garantizar que una estructura sea segura y duradera.

Encargo 1: Responder la siguiente pregunta desde lo que saben: ¿Qué es lo que entendemos por estructura?, explique.(Pueden usar imágenes)

Formato: Carta Digital

Fecha de Entrega: Miercoles 22 Marzo

Clase 2 / 17 Marzo

La segunda clase se centró en la clasificación de las estructuras, siguiendo los conceptos del cuaderno de estructuras de Tony Hunt. Se presentaron cuatro categorías principales de estructuras: cuerpos sólidos (monolíticos), estructuras de superficie (que soportan compresión pero no tracción), esqueletos y membranas (materiales tensados). Se explicó cómo cada una de estas categorías de estructuras se comporta bajo diferentes tipos de fuerzas, como la compresión y la tracción. Se presentó la ley de Hooke y el módulo de Young para explicar la elasticidad de un material.

Power Point de la Clase 2

Encargo 2 (En parejas):

El encargo de esta semana consta de una experiencia frente al comportamiento estructural de la madera. Para ello los estudiantes deberán formar grupos de dos personas donde deberán registrar una investigación reflexiva sobre el comportamiento de la madera en relación a la orientación de sus fibras. Para realizar la actividad, se necesitan dos trozos de madera de un listón cortados en dos direcciones diferentes, uno con las fibras en sentido longitudinal y otro con las fibras en sentido transversal. Ambos trozos deben tener dimensiones de 150mm x 20mm x 5mm. (Como se indica en la imagen)

A continuación, se coloca uno de los trozos de madera en posición horizontal y se lo amarra en ambos extremos para que pueda soportar peso, cada extremo deberá estar a colocado a una profundidad de 2 cm del lugar de apoyo dejando un volado de 11 cm. Se generará una carga sobre el material para medir su resistencia. En resumen, el objetivo del informe es analizar la resistencia de las piezas, observar su comportamiento al someterlas a peso y determinar cómo se relaciona con la orientación de las fibras de la madera.

La tarea es libre en su extensión, es ideal que incluyan, fotografías, esquemas y dibujos. Es importante que consideren estos tres aspectos:

1.- Registro de cómo se hizo el experimento (pasos)

2.- Resultado de la experiencia

3.- Conclusiones

Formato: Carta Digital

Fecha de Entrega: Miercoles 22 Marzo

Clase 3 / 24 Marzo

La clase se centró en los conceptos fundamentales de la ingeniería estructural y en la diferencia entre estructuras y mecanismos. La estructura se refiere a un sistema de elementos interconectados que trabajan juntos para soportar cargas y mantener su forma, mientras que un mecanismo es un sistema de elementos interconectados que trabajan juntos para realizar un movimiento o una tarea específica.

Se abordaron temas como la resistencia de materiales, y se analizaron diferentes tipos de estructuras y la influencia que tienen el tipo de apoyos y vínculos en el comportamiento frente a cargas y esfuerzos.

La relación entre los tipos de apoyos y vínculos y los elementos estructurales es crucial para garantizar la estabilidad de la estructura. Los apoyos son los puntos donde la estructura está en contacto con el suelo o con otro elemento de soporte, mientras que los vínculos son los puntos donde los elementos estructurales se conectan entre sí. La elección de los puntos de apoyo y los vínculos adecuados dependerá del tipo de carga que se espera que soporte la estructura, de la forma en que se distribuyen esas cargas y el sentido de estas. Los apoyos pueden ser empotrados (fundado), rotulados (rótulas).

Encargo 3 (En Parejas): Diseñar y construir una estructura de 90 cm. de alto con bombillas (pajilla) y alfileres en las uniones (Se recomienda doblar el extremo del alfiler luego de vincular los popotes). Una vez construida se pondrá a prueba su resistencia, para esto se las deben aplicar un peso de 500 gramos en la parte superior de la estructura.

Se debe realizar un informe que registre la experiencia relacionando los conceptos vistos en clases con lo experimentado. Incluir fotos, esquemas, reflexiones y conclusiones, etc. Extensión libre

Formato: PDF Carta

Fecha de Entrega Informe: Miercoles 29 Marzo

Llevar estructura construida a clases (VIERNES 31)

Clase 4 / 31 Marzo

Durante la clase, los estudiantes realizaron una exposición de sus trabajos probando la resistencia de sus estructuras (bombillas) colocando un peso de 500gr.

Además, en la clase teórica se presentó de forma breve el principio de cómo funciona una viga en voladizo y se mostró su estructura elemental, indicando la distribución de sus fuerzas de tracción y compresión. Estas fuerzas fueron representadas mediante un cable y una barra, respectivamente. En mecánica de materiales, la 'compresión' y la 'tracción' son dos tipos de esfuerzos que pueden actuar sobre una viga. Estas fuerzas se distribuyen a lo largo de la sección transversal de la misma, generando tensiones internas en su interior. Al aplicar un peso, la parte inferior de la viga sufre una tracción y las fibras de la viga se separan, mientras que en la parte superior, donde hay una compresión, las fibras se acortan.

Encargo 4

Para el encargo asignado, en parejas deberán construir una viga similar a la presentada en clase, utilizando hilos y barras. La longitud de la viga deberá ser al menos 4 veces la longitud de su núcleo central. La construcción de la viga es libre en cuanto a tamaño, siempre y cuando se utilice una escala adecuada para poder trabajar y construir.

Además, el proyecto debe ser documentado mediante láminas en formato carta que registren la experiencia del proceso de construcción del proyecto, reflexiones y esquemas.

Formato: PDF Carta

Clase 5 / 21 Abril

Se llevó a cabo una revisión de las maquetas creadas por los alumnos. Durante la revisión, se enfatizó que era crucial que los diferentes elementos estuvieran conectados de manera 'articulada'. Esto implica que la estructura debía ser capaz de sostenerse por sí misma sin necesidad de pegamento y que debía tener puntos de tensión y contracción para soportar peso.

Dentro de la materia estudiada en la clase encontramos el momento de Inercia. Una propiedad física de un objeto que describe la resistencia del objeto al cambio en su movimiento rotacional. En el contexto de las estructuras, el momento de inercia se refiere a la resistencia de un elemento estructural (como una viga o una columna) a doblarse o ceder ante cargas que tienden a producir flexión o torsión. En general, cuanto mayor sea el momento de inercia de un elemento estructural, mayor será su capacidad para soportar cargas de flexión y torsión. Por lo tanto, el momento de inercia es una consideración importante en el diseño y la selección de elementos estructurales para asegurar que sean capaces de soportar las cargas aplicadas de manera segura y eficiente.

Encargo 5

Los alumnos deben realizar un informe calculando el momento de inercia de 3 objetos aplicando la materia de la clase.

1.- Objeto Grande

2.- Objeto Chico / mediano

3.- Objeto Libre

Clase 6 / 28 Abril

Se trataron conceptos de esfuerzo de corte en estructuras. El esfuerzo de corte es un tipo de fuerza que se aplica tangencialmente a una sección transversal de un material y que tiene el efecto de cortar el material.

El esfuerzo de corte se mide en unidades de fuerza por unidad de área, y su magnitud depende de la fuerza que actúa sobre la sección transversal y del área de la sección transversal. El esfuerzo de corte se mide según el ángulo de deformación medido en radianes. En términos matemáticos, el esfuerzo de corte se define como la fuerza cortante dividida por el área de la sección transversal.

En una viga, el ala superior recibe una compresión, es decir, una fuerza que actúa hacia adentro, mientras que el ala inferior experimenta una tracción, es decir, una fuerza que actúa hacia afuera. Estos esfuerzos opuestos son necesarios para mantener la viga en equilibrio y evitar su deformación bajo cargas aplicadas.

Encargo 6

Consiste en construir 2 vigas doble T para probar su resistencia a la flexión:

1 con un alma ligera, débil.
1 con un alma resistente

Se debe realizar un registro de la experiencia con fotos, imágenes y esquemas que permitan relacionar la experiencia con los conceptos de esfuerzo de corte tratados en clases.

La resistencia de las vigas debe ser probada en clases

Clase 7 / 05 Mayo

En esta clase se revisaron los modelos de vigas T construidos por los alumnos. Se probó la resistencia al esfuerzo de corte al aplicarle un peso de 500 - 1000 gramos aproximadamente en medio de cada viga.

Dentro de las correcciones más importantes se destaca la importancia de tener una viga que mantenga las proporciones reales de una viga. Se recomienda tener un alma de viga de 1/30 en relación a su largo.

Encargo 7

Consiste en construir 2 vigas doble T (débiles) con un material liviano y con un alma que respete las proporciones de una viga real (1/30). Se debe probar la resistencia a la flexión aplicándole peso a una de las vigas. Se recomienda agregar planos perpendiculares al alma para evitar pandeo.

La otra viga se debe traer a clases el día 12 de Mayo.

La experiencia se debe documentar mediante un informe con imágenes, fotos y esquemas. Además de una parte reflexiva que analice los resultados obtenidos en relación con la materia del ramo.

Power Point de la Clase 7

Clase 8 / 12 Mayo

Se revisaron los modelos de vigas T construidos por los alumnos. Los modelos debían presentar un alma ligera y unas alas resistentes. El objetivo de la dinámica era colapsar el alma al aplicar un peso en medio de la viga, sin afectar a las alas.

En cuanto a materia, en esta clase se presentó el concepto de Estructura Estereométrica: también llamada placa espacial, corresponde a la disposición tridimensional de los elementos estructurales en un sistema constructivo. Estas estructuras son utilizadas para diseñar y construir sistemas sólidos y estables que puedan soportar cargas y fuerzas aplicadas. Generalmente construidas en acero.

Las pirámides y tetraedros se utilizan como elementos estructurales básicos en sistemas de tramas espaciales. Estas estructuras se componen de barras o vigas conectadas en forma de pirámides o tetraedros para formar una estructura tridimensional rígida. Esto proporciona estabilidad y resistencia al sistema.

Power Point de la Clase 8

Encargo 8

Construir una estructura estereométrica de 5 x 5 módulos de un tamaño a determinar por ustedes al igual que la materialidad de la maqueta. Deben pensar el trabajo con una realidad constructiva. Proponiendo y uniones que sean factibles de realizar en el 1:1 (escala real) y no solo en la maqueta.

Sumado a la experiencia constructiva, se debe realizar un informe, bitácora que recoja la experiencia con imágenes, diagramas y textos.

El modelo debe ser llevado a la clase del viernes 19 de Mayo

Clase 9 / 19 Mayo

La primera parte de la clase se dedicó a revisar los modelos de estructuras estereométricas construidos por los alumnos. Dentro de las correcciones, se destaca la importancia de pensar el modelo desde la realidad, que cada decisión en el diseño tenga un motivo y no sea una resultante. Otro aspecto importante mencionado en los feedbacks es que no se necesitan barras dobles en la base de los tetraedros, porque hace más cara la construcción de la estructura y agrega peso de más. También, es importante considerar que los triángulos construidos deben ser equiláteros, para que las cargas se distribuyan uniformemente entre los tubos de acero de la estructura. El sistema estructural debe estar cerrado, esto significa que los tetraedros deben conectarse entre sí, en las cumbreras y en la base.

Encargo 9 [Trabajo Individual] Proponer un vinculo / unión de barras o perfiles circulares de metal, pensando con una realidad constructiva. Se pueden usar los recursos necesarios para entender y explicar lo que se está pensando: Maquetas, modelos, imágenes, esquemas, textos, etc.

Entrega Viernes 26 Mayo

Clase 10 / 26 Mayo

Durante la clase, se discutió la importancia de mantener los ángulos adecuados en los módulos de una estructura estereométrica (tetraedro), ya que cualquier desviación podría comprometer su estabilidad y funcionalidad. Se mencionó que se debe corregir la tarea 9, poniendo énfasis en los ángulos de las figuras estereométricas propuestas por cada uno.

Encargo 10 [CUADERNILLO + REFLEXIÓN]

Cada alumn@ debe construir un cuadernillo que recolecte las 10 tareas realizadas en el curso, sin importar si las tareas eran grupales.

Además de las tareas, se debe agregar una última página en la que los alumnos respondan a la siguiente pregunta: "¿Qué aprendieron en este semestre de Estructura 1?" Pueden utilizar dibujos, esquemas y textos para desarrollar sus ideas.

El cuadernillo puede ser fabricado con el material que prefieran, siempre y cuando no tenga hojas sueltas.

FECHA DE ENTREGA Viernes 09 de Junio en la sala de Alberto Cruz, en el Patio Araucaria, al lado de la sala de profesores.

Encargos

Nomenclatura de las tareas: Apellido Nombre E01 - EST1 B 2023

1. Para subir las tareas se deben seguir los siguientes pasos:
  1. Iniciar sesión en la wiki con el respectivo usuario (crear usuario si es necesario).
  2. Clickear "+ Nuevo Objeto" en barra superior y seleccionar el formulario de "Nueva Tarea".
  3. Escribir el título de la tarea de la siguiente manera: Apellido Nombre E01 - EST1 B 2023.

1. 1. A continuación aparece el formulario que se debe completar ítem por ítem. Lo más importante es:
    1. En Título: Definir un título cada un@.
    2. En Número: anotar el número del encargo: 1, 2 , 3... (según corresponda).
    3. En Curso: escribir "Estructura 1 S1 2023 Paralelo 2", respetando mayúsculas, espacios y acentos (aparece automáticamente cuando empiezas a escribir). De este modo, la tarea se vincula automáticamente a la página del curso.
    4. En Alumnos: anotar el nombre de cada un@.

TAREA 1

TAREA 2

TAREA 3

TAREA 4

TAREA 5

TAREA 6

TAREA 7

TAREA 8

TAREA 9

Bibliografía

Tony Hunt, Structures Notebook: https://wiki.ead.pucv.cl/images/0/06/Tony_Hunt_s_Structures_Notebook.pdf
J.E. Gordon, Estructuras: O Por Que Las Cosas No Se Caen: https://wiki.ead.pucv.cl/images/8/88/Dokumen.tips_245274333-estructuras-o-porque-las-cosas-no-se-caen-j-gordonpdf_%281%29.pdf
J.E. Gordon, La nueva ciencia de los materiales
Juan Ignacio Baixas Figueras, Forma Resistente

Estructura 1 S1 2023 Paralelo 2