ABP. Diseño de estructuras.

APRENDIZAJE BASADO EN PROYECTOS

• UNIVERSIDAD
• DE LOS ANDES.
• FACULTAD
• DE INGENIERÍA.
• ESCUELA DE
• INGENIERÍA CIVIL.
• DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS.
• APRENDIZAJE BASADO EN PROYECTOS EN LA INGENIERÍA
• ESTRUCTURAL.
• Ing. Luis Velázquez.
• 
• Legenda: Torre Shangai, China.

Introducción.

• El diseño de una estructura es un proceso complejo, donde el estudiante
• debe aplicar una serie de conocimientos que están íntimamente relacionados unos
• con otros. El diseño comprende la integración de diferentes asignaturas, como
• la mecánica de suelos, fundaciones, concreto armado, acero, por solo mencionar
• algunas. Un buen diseño debe tomar en cuenta la lógica y el sentido común, que
• aunque parezca algo obvio, muchas veces no se cumple.
• 
• Legenda: Errores en una construcción extremadamente sencilla.

Introducción.

• Entre los aspectos a tomar en cuenta durante el diseño de una
• edificación, además de los conceptos fundamentales, está la dinámica de las
• estructuras, las acciones como el sismo, usos de la edificación, cargas, entre
• otras. Un edificio está compuesto por numerosos elementos como columnas, vigas,
• losas, muros, escaleras, y cada uno de estos debe ser diseñado y detallado de
• acuerdo a la normativa que aplique para cada caso. Este es un trabajo que debe
• tomarse con seriedad y responsabilidad, ya que el diseño de una estructura debe
• garantizar la seguridad de la misma a lo largo de su vida útil.
• Se presenta esta experiencia de aprendizaje basado en proyectos para
• desarrollar la asignatura Proyectos Estructurales, materia del décimo semestre
• de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Los Andes.
• 
• Legenda: No siempre se aplica el pensamiento lógico.

Objetivos.

• La finalidad del desarrollo del proyecto es que el
• alumno:
• Aprenda a
• realizar de forma correcta el diseño de miembros de concreto armado.
• Aprenda a
• analizar con propiedad los diagramas de momento, corte y fuerza axial.
• Entienda
• los conceptos derivados de la acción sísmica sobre la estructura (derivas,
• modos de vibración, masas participativas, corte basal).
• Analice
• las relaciones demanda/capacidad de los elementos.
• Realice el
• detallado de los elementos de concreto armado.
• Sea capaz
• de aplicar estos conceptos en el desarrollo de un proyecto real.
• Elabore
• los planos del proyecto.
• 
• Legenda: Modelado de edificios.

Desarrollo.

• Durante las dos primeras semanas de la clase se
• estudiarán los temas relacionados con asignaturas anteriores (resistencia de
• materiales, concreto armado, ingeniería sísmica) y que serán aplicados durante
• el desarrollo del proyecto. Las siguientes dos semanas se abordarán los temas
• relacionados con la dinámica de estructuras, como el sismo, espectros de
• diseño, espectros de respuesta, modos de vibración de la estructura, métodos de
• análisis, control de derivas, corte basal, entre otros.
• Al
• comienzo del segundo mes de clase se les entregará a los alumnos la descripción
• del proyecto a desarrollar. Será un edificio de concreto armado de 4 niveles
• para uso residencial.
• 

Diseño y cálculo estructural de un edificio.

• Memoria descriptiva:
• Descripción del proyecto.
• Análisis de carga.
• Análisis sísmico.
• Calidad de los materiales.
• Memoria de cálculo:
• Diseño de fundaciones.
• Diseño de losas.
• Diseño de vigas y columnas.
• Diseño de escaleras.
• Despieces.
• 
• Legenda: Parte de una memoria de cálculo.

Diseño y cálculo estructural de un edificio.

• Planos.
• Planos de arquitectura.
• Planos de estructuras.
• Planos de detalle.
• 

Datos para el proyecto.

• Edificio de concreto armado de 4 niveles.
• Uso Residencial.
• Tipo de losas: libre escogencia de cada grupo.
• El edificio no contará con ascensor.
• Estacionamiento fuera de la planta del edificio.
• 
• Legenda: Modelo de un edificio de 4 niveles.

Metodología de trabajo.

• Se plantea la metodología de trabajo que se debe
• seguir y el tiempo de entrega.
• Para la ejecución del proyecto se formarán grupos
• de tres personas, aunque la evaluación final será individual. Se programarán
• consultas semanales con cada grupo, en la cual el profesor aclarará dudas y
• guiará a los alumnos. En el caso de dudas similares en un número importante de
• grupos, se programará una clase extraordinaria.
• El estudiante contará con guías, libres y normas
• facilitadas por el profesor.
• 
• Legenda: Norma estadounidense para el concreto armado.

Resultados.

• El alumno aprenderá trabajando y complementará ese
• aprendizaje en el aula de clase con la retroalimentación del profesor. El
• trabajo constante garantizará que el estudiante esté preparado al momento de
• presentar su proyecto.
• 
• Legenda: Torres Petronas, Singapur.

Conclusiones.

• Este método promueve el interés de los estudiantes, ya que se trata de
• un proyecto real en el cual se aplican los conocimientos teóricos obtenidos y
• al final del curso se puede palpar el resultado del trabajo desarrollado.
• 
• Legenda: Impresionante edificio en China.