Estudiar los principios y conceptos básicos para el análisis de estructuras planares y espaciales empleando el método de fuerzas y el de desplazamientos en su planteamiento matricial, enfatizando el desarrollo y aplicación del método de desplazamientos. Desarrollar programas computacionales usando lenguajes convencionales de programación para la aplicación de los métodos a problemas estructurales en 2D, su formulación y resolución. Desarrollar la capacidad de emplear un paquete comercial para el modelado y análisis de estructuras planares y espaciales, y de llevar a cabo la correcta interpretación de los resultados.
 
OBJETIVOS GENERALES POR TEMA

1. Establecer el grado de indeterminación estática y cinemática para diferentes tipos de estructuras.
2. Revisar el método de flexibilidades y el método de rigideces y sus relaciones básicas.
3. Revisar del método de pendiente-desviación versus el método directo por rigideces, y el método de rigideces a partir de métodos energéticos.
4. Analizar estructuras tipo viga continua por el método de rigideces.
5. Analizar estructuras tipo armadura en 2D por el método de rigideces.
6. Analizar estructuras tipo marco en 2D por el método de rigideces.
7. Definir los componentes básicos y desarrollar un algoritmo y un programa para el análisis de marcos en 2D.
8. Analizar estructuras bajo condiciones especiales: miembros empotrado-articulado y sus relaciones, apoyos inclinados, apoyos elásticos, nudos semirígidos, articulaciones, efecto de temperatura en fuerzas axiales, deformaciones axiales iniciales y miembros de sección variable.
9. Analizar estructuras tipo armadura en 3D por el método de rigideces.
10. Analizar estructuras tipo marco en 3D por el método de rigideces.
11. Definir los componentes básicos y estudiar un algoritmo para el análisis de marcos en 3D.

1. Estructuras indeterminadas
1. Indeterminación estática
2. Indeterminación cinemática
2. Relaciones básicas entre los métodos de flexibilidades y de rigideces
1. Planteamiento y solución a partir de ecuaciones de compatibilidad de desplazamientos
2. Planteamiento y solución a partir de ecuaciones de equilirbrio
3. Método pendiente-desviación versus el método directo por rigideces
1. Obtención de relaciones básicas
2. Formulación matricial del método directo de rigideces a partir del método pendiente-desviación
3. El método de rigideces a partir de métodos energéticos
4. Determinación de cargas equivalentes de miembro para carga concentrada, momento concentrado, distribuida transversal uniforme y con variación lineal, y distribuida longitudinal uniforme y con variación lineal
5. Ecuación de equilibrio reducida
4. Revisión del proceso para el análisis de vigas contínuas por el método de rigideces
1. Obtención de la matriz de rigidez de un elemento tipo viga
2. Obtención de desplazamientos en extremo de elementos tipo viga
3. Cálculo de fuerzas de extremo de miembro a partir de las relaciones fuerza-desplazamiento
4. Construcción de diagramas de fuerzas de corte y de momento por miembro
5. Obtención de reacciones en los apoyos
6. Aplicación de paquete estructural comercial para el análisis de vigas
5. Revisión del proceso para el análisis de armaduras en 2D por el método de rigideces
1. Obtención de la matriz de rigidez de un elemento tipo barra
2. Determinación de la matriz de rotación de coordenadas globales a locales
3. Obtención de desplazamientos en extremo de elementos tipo barra
4. Cálculo de fuerzas de extremo de miembro a partir de las relaciones fuerza-desplazamiento
5. Construcción de diagramas de fuerza axial por miembro
6. Obtención de reacciones en los apoyos
7. Aplicación de paquete estructural comercial para el análisis de armaduras en 2D
6. Revisión del proceso para el análisis de marcos en 2D por el método de rigideces
1. Obtención de la matriz de rigidez de un elemento tipo marco
2. Determiación de la matriz de rotación de coordenadas globales a locales
3. Obtención de desplazamientos en extremo de elementos tipo marco
4. Cálculo de fuerzas de extremo de miembro a partir de las relaciones fuerza-desplazamiento
5. Construcción de diagramas de fuerza axial, de corte y de momento por miembro
6. Obtención de reacciones en los apoyos
7. Análsis de estructuras con tipos combinados de miembros, viga-barra y marco-barra
8. Aplicación de paquete estructural comercial para el análisis de marcos en 2D
7. Algoritmo para el analisis de marcos en 2D por rigideces
1. Construcción de un algoritmo y desarrollo de un programa para al análisis de marcos en 2D
8. Aplicación del método de rigideces para estructuras bajo condiciones especiales
1. Consideraciones acerca de la simetría y antisimetría de las estructuras
2. Articulaciones internas
3. Miembros empotrado-articulado
4. Nudos semirígidos
5. Apoyos elásticos
6. Apoyos inclinados (Tema de autoestudio)
7. Efectos de temperatura y deformaciones iniciales en fuerzas axiales
8. Determinación de coeficientes rigidez para elementos de sección variable y sus correpondientes fuerzas de empotramiento perfecto
9. Aplicación de paquete estructural comercial para el análisis de estructuras bajo condiciones especiales
9. Análisis de armaduras en 3D por el método de rigideces
1. Obtención de la matriz de rigidez de un elemento tipo barra en 3D
2. Determiación de la matriz de rotación de coordenadas globales a locales
3. Obtención de desplazamientos en extremo de elementos tipo barra en 3D
4. Cálculo de fuerzas de extremo de miembro a partir de las relaciones fuerza-desplazamiento
5. Construcción de diagramas de fuerza axial por miembro
6. Obtención de reacciones en los apoyos
7. Aplicación de paquete estructural comercial para el análisis de armaduras en 3D
10. Análisis de marcos en 3D por el método de rigideces
1. Obtención de la matriz de rigidez de un elemento tipo marco en 3D
2. Determiación de la matriz de rotación de coordenadas globales a locales
3. Obtención de desplazamientos en extremo de elementos tipo marco en 3D
4. Cálculo de fuerzas de extremo de miembro a partir de las relaciones fuerza-desplazamiento
5. Construcción de diagramas de fuerza axial, de corte y de momento por miembro
6. Obtención de reacciones en los apoyos
7. Aplicación de paquete estructural comercial para el análisis de marcos en 3D
11. Algoritmo para el analisis de marcos en 3D por rigideces
1. Revisión de un algoritmo para al análisis de marcos en 3D

1. El alumno será capaz de determinar el grado de indeterminación estática y cinemática de un sistema estructural típico.
2. El alumno distinguirá el planteamiento para el análisis de estructuras basados en ecuaciones de compatibilidad de deformaciones o de equilibro relacionados con el método de flexibilidades y el método de rigideces respectivamente, así como su interpretación física.
3. El alumno será capáz de establecer las relaciones fuerza-desplazamiento que forman la base para el método directo por rigideces a partir del método pendiente-desviación y por métodos energéticos, así como la determinación de las cargas equivalentes y la obtención y aplicación de la ecuación reducida de equilibrio.
4. El alumno aplicará el proceso para el análisis de vigas contínuas por el método de rigideces, adicionalmente analizará estructuras e interpretará los resultados obtenidos a través de un paquete comercial de análisis estructural.
5. El alumno aplicará el proceso para el análisis de armaduras en 2D por el método de rigideces, adicionalmente analizará estructuras e interpretará los resultados obtenidos a través de un paquete comercial de análisis estructural.
6. El alumno aplicará el proceso para el análisis de marcos en 2D por el método de rigideces, adicionalmente analizará estructuras e interpretará los resultados obtenidos a través de un paquete comercial de análisis estructural.
7. El alumno será capaz de construir un algoritmo y desarrollar un programa para el análisis de marcos en 2D por el método de rigideces.
8. El alumno identificará estructuras sujetas a condiciones especiales y aplicará el método de rigideces para su análisis haciendo las consideraciones correspondientes.
9. El alumno aplicará el proceso para el análisis de armaduras en 3D por el método de rigideces, adicionalmente analizará estructuras e interpretará los resultados obtenidos a través de un paquete comercial de análisis estructural.
10. El alumno aplicará el proceso para el análisis de marcos en 3D por el método de rigideces, adicionalmente analizará estructuras e interpretará los resultados obtenidos a través de un paquete comercial de análisis estructural.
11. El alumno será capaz de construir un algoritmo para el analisis de marcos en 3D por rigideces.

1. Discusión en clase, presentación de ejemplos y ejercicios de tarea
2. Discusión en clase, presentación de ejemplos y ejercicios de tarea
3. Discusión en clase
4. Discusión en clase, presentación de ejemplos y problemas de tarea
5. Discusión en clase, presentación de ejemplos y problemas de tarea
6. Discusión en clase, presentación de ejemplos y problemas de tarea
7. Análisis y discusión en clase, revisión de ayudas de programación y desarrollo de programas
8. Discusión en clase, presentación de ejemplos y problemas de tarea, construcción de algoritmos
9. Discusión en clase, presentación de ejemplos y problemas de tarea
10. Discusión en clase, presentación de ejemplos y problemas de tarea
11. Análisis y discusión en clase, construcción de algoritmo

1. 2 horas
2. 2 horas
3. 5 horas
4. 3 horas
5. 3 horas
6. 4 horas
7. 3 horas
8. 10 horas
9. 4 horas
10. 6 horas
11. 3 horas