L’alumnat, normalment, pensa que aquest aspecte de la física, en particular, i de la ciència, en general, no és important. Tanmateix, no és igual equivocar-se en un exercici sobre un paper que sobre un problema real d’enginyeria o de ciència. Comproveu en l’adreça següent com els errors comesos en un canvi de sistemes d’unitats en magnituds físiques poden dur a un desastre:
L’aprenentatge de qualsevol activitat humana està basat en el fet que tot allò que es fa s’aprén. És a dir, que si no poseu en pràctica el vostre aprenentatge mai se sabrà si l’heu assimilat o no. Si encara no està clar que significa aquesta afirmació, us propose que respongueu aquestes preguntes:
Doncs bé, la Física necessita el mateix pla de treball per a assolir els objectius que ens plantegem respecte a l’aprenentatge dels Fonaments Físics de les Estructures. Per tant, què heu de fer abans que comencen les classes del segon quadrimestre?
Benvingudes/ts al segon quadrimestre del curs 2013-14 en què s’inicia l’assignatura de Fonaments Físics de les Estructures del grau en Arquitectura Tècnica. La principal novetat acadèmica és l’elaboració de materials que afavoriran l’aprenentatge autònom de l’alumnat: objectiu fonamental de l’Espai Europeu d’Educació Superior (EEES). Els continguts del curs i molts dels materials que s’utilitzaran en les classes es troben ací. Espere que aquest curs l’alumnat aprofite el recurs del bloc com a eina d’aprenentatge i us agrairíem suggerències per a la seua millora.
Bienvenidas/os al segundo cuatrimestre del segundo curso 2013-14 en el cual empieza la asignatura de Fundamentos Físicos de las Estructuras del grado en Arquitectura Técnica. La principal novedad académica es la elaboración de materiales que favorecerán el aprendizaje autónomo del alumnado: objetivo fundamental del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). Los contenidos del curso y la mayor parte de los materiales que se utilizarán en las clases se pueden descargar desde este enlace (material en valenciano).
Hem preparat un quadern d’exercicis resolts que us ajudarà a preparar l’assignatura dels Fonaments Físics de les Estructures del pròxim quadrimestre. Tractarem de publicar-lo en format llibre per al curs 2014/15, però ja podeu gaudir-lo de dues formes:
1) Dins de la Col·lecció Joan Fuster dels materials docents en valencià quadern 154. “Exercicis i problemes dels Fonaments Físics d’Arquitectura II. Estàtica aplicada a les estructures“.
2) Però si aquesta crisi no permet aquesta despesa, podeu anar a la publicació en línia, llegir-lo o descarregar-lo al vostre ordinador per a consultar-lo i estudiar-lo. Punxeu l’enllaç següent:
Com heu de saber, el proper 30 de maig es realitzarà l’examen final de l’assignatura. He preparat uns exercicis d’autoavaluació que es podran realitzar pel campus virtual de la Universitat d’Alacant fins al 24 de maig. Aprofiteu les últimes sessions teòriques i pràctiques per a aclarir tot allò que faça falta. Reviseu els objectius de l’assignatura i treballeu els exercicis d’exàmens que teniu a la vostra disposició. Sort i treball!!!!!
Tot element sustentant que servisca per a uns fins pràctics cal que es dimensione i es construïsca de manera que quede assegurada la seua capacitat resistent, amb prou grau de seguretat per a totes les sol·licitacions que entren en consideració. Això és aplicable tant a un edifici com a un pont, a una grua, a una coberta, a un vehicle o a qualsevol altre tipus de màquina o construcció. En tots els casos, l’arquitecte o l’enginyer hauran d’aportar en el seu projecte les garanties suficients que en qualsevol punt de cadascun dels elements constructius hi ha el grau de seguretat que cal, no tan sols d’acord amb les normes respectives, sinó també pel que fa als límits dels materials davant les sol·licitacions previstes.
Per tot això, fa falta estudiar de quina manera es transmet a través dels elements estructurals el conjunt de forces exteriors (forces aplicades més reaccions en els suports). Denominarem biga tot element constructiu individual que permeta la transmissió de les forces exteriors en l’interior de qualsevol construcció tècnica. Es tracta de cossos allargats en els quals predomina una de les dimensions sobre les altres. La missió principal de les bigues és treballar a flexió i absorbir forces perpendiculars a la seua directriu.
Per tant, en aquest capítol s’entendrà el funcionament d’una biga, es calcularan les forces internes que hi actuen i es determinaran les lleis d’esforços tallants i moments flectors, així com dibuixar-les gràficament. Se suposarà que el sistema de forces que actuen sobre el sòlid, siga discret o siga continu, està contingut en el pla de simetria d’aquest. També s’aprendrà a distingir les bigues isostàtiques de les hiperestàtiques d’acord al seu grau d’hiperestatisme. L’objectiu fonamental és la resolució d’una biga, és a dir, obtenir les reaccions en els seus suports i els esforços tallants i moments flectors interns d’aquesta. En aquest estudi caldrà saber les hipòtesis simplificadores utilitzades en la resolució i els mètodes de resolució tant gràfics com analítics (mètode de les seccions o general).
Un document amb un resum del contingut teòric d’elasticitat i esforços en elements estructurals es pot descarregar des de l’adreça electrònica del Repositori Institucional de la Universitat d’Alacant: http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/22316. Podeu consultar la presentació corresponent a la sessió de teoria de bigues isostàtiques en l’adreça electrònica http://hdl.handle.net/10045/22396.
El professorat de la Universitat Politècnica de València disposa de vídeos que expliquen conceptes teòrics relacionats amb les bigues isostàtiques. A continuació podeu veure un que explica com es calculen els esforços interns en bigues sotmeses a càrregues puntuals (en castellà).
[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/ySug3LIBmEM" width="398" height="224" wmode="transparent" /]
Bibliografia
Rodes Roca, J. J., Durá Doménech, A. i Vera Guarinos, J., Fonaments físics de les construccions arquitectòniques (Publicacions de la Universitat d’Alacant, Alacant, 2011). Capítol 12.
Rodes Roca, J. J., Exercicis i problemes dels fonaments físics d’arquitectura. I. Vectors lliscants i geometria de masses (ECU, Alacant, 2009)
Tipler, P. A. i Mosca, G., Física per a la ciència i la tecnologia, Volum 1 (Reverté, Barcelona, 2010). Capítols 1 i 12.
La imatge representa la resolució pel mètode de Maxwell-Cremona d’una estructura articulada plana isostàtica i el càlcul gràfic dels esforços interns d’aquesta. Punxeu la imatge per a veure-la ampliada (autor José Antonio Vázquez Rodríguez, Departament de Tecnologia de la Construcció de l’Escola Tècnica Superior d’Arquitectura de la Universidade da Coruña).
En aquest enllaç podeu descarregar un exercici resolt en format pdf realitzat pel professorat d’aquest departament que també fa docència a l‘Escola Universitària d’Arquitectura Tècnica de la Universidade da Coruña.
L’evolució de la xarxa permet compartir molts treballs del professorat que es poden implementar en el bloc. Hem vist exemples de vídeos al llarg del curs i ara farem ús d’una aplicació en la xarxa anomenada slideshare, que permet compartir presentacions que el professorat ha deixat en aquest entorn. A continuació podeu veure una presentació relacionada amb les estructures en la construcció. Comprovareu que apliquem els conceptes de l’estàtica i la deformació a elements estructurals reals.
En aquest capítol estudiarem les forces i moments necessaris perquè els entramats articulats plans romanguen estàtics. Haurem d’esquematitzar les estructures identificant les càrregues que li són aplicades i calculant tant les forces que suporten els seus distints elements, com, si és el cas, les reaccions en els seus suports. S’aplicarà el concepte d’equilibri de forces en sistemes estructurals isostàtics, plans o reductibles a plans així com els conceptes bàsics relatius als esforços interns axials en les barres que componen l’entramat articulat pla.
Dins l’àmbit de les construccions arquitectòniques, els entramats articulats plans estan formats per barres coplanàries unides entre si per articulacions. Els ponts, les encavallades, les bigues, les grues i altres estructures semblants són un exemple corrent d’entramats. L’objectiu fonamental és la resolució de l’entramat, és a dir, obtenir les reaccions en els seus suports i les forces internes axials sobre els membres de l’estructura. En aquest estudi caldrà saber les hipòtesis simplificadores utilitzades en aquesta resolució, els diferents tipus d’entramats articulats bidimensionals i els mètodes de resolució que s’utilitzaran tant analítics (mètode dels nusos i Ritter) com gràfics (mètode gràfic del diagrama Maxwell-Cremona).
Un document amb un resum del contingut teòric d’elasticitat i esforços en elements estructurals es pot descarregar des de l’adreça electrònica del Repositori Institucional de la Universitat d’Alacant: http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/22316. Podeu consultar la presentació corresponent a la sessió de teoria d’entramats articulats plans en l’adreça electrònica http://hdl.handle.net/10045/21913.
Bibliografia
Rodes Roca, J. J., Durá Doménech, A. i Vera Guarinos, J., Fonaments físics de les construccions arquitectòniques (Publicacions de la Universitat d’Alacant, Alacant, 2011). Capítol 11.
Rodes Roca, J. J., Exercicis i problemes dels fonaments físics d’arquitectura. I. Vectors lliscants i geometria de masses (ECU, Alacant, 2009)
Tipler, P. A. i Mosca, G., Física per a la ciència i la tecnologia, Volum 1 (Reverté, Barcelona, 2010). Capítols 1 i 12.
En aquest capítol s’estudiarà el comportament dels cossos sòlids sotmesos a l’acció d’un sistema de forces exteriors i que ofereixen una resposta elàstica, és a dir, que són capaços de recuperar completament les dimensions originals quan se suprimeixen les forces aplicades. Aquesta recuperació és deguda a l’acció de les forces internes que apareixen en el sòlid per efecte de les exteriors.
El tractament que utilitzarem està limitat per les consideracions següents:
La idea base de tot el que exposarem s’origina en l’observació quotidiana del fet que els cossos, sota l’acció de forces exteriors, es deformen. Deformació que, en general, serà petita pel que fa a les dimensions pròpies del cos, cosa que permet suposar que durant la deformació no canviaran les posicions relatives de les forces actuants respecte del cos. I així, les equacions d’equilibri que es poden utilitzar són les mateixes que s’aplicarien si el cos fóra rígid.
Conceptualment, caldrà saber el comportament d’un sòlid deformable mitjançant la corba tensió-deformació, l’aplicació del mètode de seccions, els tipus de tensió i les deformacions axial i lateral. Particularment interessant per a l’edificació és la determinació de l’elàstica o deformada d’una biga en flexió pura.
Un document amb un resum del contingut teòric d’elasticitat i esforços en elements estructurals es pot descarregar des de l’adreça electrònica del Repositori Institucional de la Universitat d’Alacant: http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/22316. Podeu consultar la presentació corresponent a la sessió de teoria de principis del comportament elàstic del sòlid en l’adreça electrònica http://hdl.handle.net/10045/21707.
Bibliografia
Rodes Roca, J. J., Durá Doménech, A. i Vera Guarinos, J., Fonaments físics de les construccions arquitectòniques (Publicacions de la Universitat d’Alacant, Alacant, 2011). Capítol 10.
Rodes Roca, J. J., Exercicis i problemes dels fonaments físics d’arquitectura. I. Vectors lliscants i geometria de masses (ECU, Alacant, 2009)
Tipler, P. A. i Mosca, G., Física per a la ciència i la tecnologia, Volum 1 (Reverté, Barcelona, 2010). Capítols 1 i 12.