[Asignatura no ofertada en el curso académico 2016/17]
La asignatura se incluye en el "Módulo II: Conceptos avanzados en seguridad y
durabilidad de estructuras" en el que se proporcionan herramientas avanzadas
para identificar aspectos clave en seguridad e integridad estructural.
Con esta asignatura se pretende dotar al alumno de conocimiento avanzado sobre
integridad en estructuras.
Los objetivos fundamentales de esta asignatura son los siguientes:
Dotar al alumno de capacidad para comprender las consecuencias que supone,
para una estructura, la existencia de grietas y defectos.
Identificar cuáles son los parámetros fundamentales que definen el
comportamiento de los materiales en fractura.
Proporcionar los conocimientos necesarios acerca de los requisitos exigidos
por diferentes normas en relación con el comportamiento en fractura de los
materiales.
Integridad estructural
101902
2016-17
MÁSTER UNIVERSITARIO EN SEGURIDAD, DURABILIDAD Y REPARACIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN
3
OBLIGATORIA
Anual
Castellano
A. Presentación. Introducción a la Mecánica de la Fractura (1):
Presentación del curso, objetivos y criterio de evaluación
Introducción a la Mecánica de la Fractura. Evolución histórica de la
disciplina. Lecciones aprendidas de accidentes reales causados por la
presencia y crecimiento de grietas en estructuras (1)
B. Planteamiento global de la Mecánica de la Fractura (3+2):
El balance energético: obtención de la tensión crítica de rotura de un panel
infinito con una grieta pasante (problema de Griffith). El criterio global de
fractura G=R (1)
Obtención de la energía disponible propagar una fisura, G (1+1)
Medida de la energía específica de fractura, R (1+1)
C. Planteamiento local de la Mecánica de la Fractura (3+3):
El factor de intensidad de tensiones, KI. El criterio local de fractura
(elástica y lineal) KI=KIC (2+2)
Medida de la tenacidad de fractura de aceros, KIC (1+1)
D. Propagación de fisuras sub-críticas por fatiga (2+2):
Introducción al crecimiento de fisuras por fatiga. Fatiga de amplitud
constante (1+1)
Fatiga de amplitud variable (1+1)
E. Propagación de fisuras sub-críticas por corrosión bajo tensión (1+1):
Introducción al crecimiento de fisuras por corrosión bajo tensión (1+1)
F. Fractura elastoplástica (2+2):
Corrección por zona plástica de la fractura elástica y lineal (1)
Diagramas de rotura (1+2)
G. Métodos numéricos aplicados a la Mecánica de la Fractura (2+2):
Cálculo del factor de intensidad de tensiones mediante métodos numéricos.
Cálculo de la energía disponible para propagar una fisura mediante métodos
numéricos. La integral J. (2+2)
CG1 - Conocer los aspectos teóricos y prácticos de la metodología de trabajo
en el campo de la seguridad y la durabilidad de las estructuras de hormigón.
CG2 - Aplicar, con una finalidad investigadora, las herramientas que la
tecnología ha producido en el campo de la seguridad y la durabilidad de las
estructuras de hormigón.
CG3 - Valorar diferentes mecanismos de resolución de problemas complejos que
permitan la toma de decisiones sobre la seguridad y la durabilidad de las
estructuras de hormigón teniendo en cuenta la reglamentación existente al
respecto.
CG4 - Desarrollar metodologías de trabajo innovadoras en el ámbito de la
seguridad y la durabilidad de las estructuras de hormigón como consecuencia de
la interpretación de la evolución de situaciones complejas en ese contexto.
CG6 - Interpretar documentos científicos y técnicos relacionados con la
planificación y la gestión de estructuras de hormigón.
CG7 - Generar soluciones técnica, económica y ambientalmente adecuadas a las
necesidades que hoy en día requiere el estudio de estructuras de hormigón
tanto nuevas como existentes.
CG8 - Participar en grupos de trabajo multidisciplinares dentro un entorno
multilingüe para generar informes que permitan transmitir conocimientos y
resultados científico-técnicos en el ámbito de la seguridad y durabilidad de
las estructuras de hormigón.
CE5 - Utilizar los modelos de vida útil para estructuras de hormigón
existentes en la normativa o aquellos desarrollados de forma específica para
un contexto concreto, teniendo en cuenta sus limitaciones, sus posibilidades
de aplicación posterior y su influencia en su durabilidad.
CE6 - Utilizar el método de los elementos finitos para el análisis y cálculo
de sólidos y estructuras de hormigón y para la simulación y modelado tanto de
materiales como del comportamiento de las estructuras de hormigón.
CE7 - Usar las herramientas de diseño y control de los procesos de
construcción, reparación, mantenimiento e inspección de estructuras de
hormigón basadas en mecanismos de análisis e interpretación de mediciones,
cálculos, valoraciones, peritaciones, estudios, informes y otros trabajos
análogos.
CE8 - Categorizar los procesos de deterioro de los materiales de construcción
y sus estructuras para aplicar las mejores y más novedosas técnicas que
permitan tomar decisiones de actuación sobre el deterioro y/o prevención y/o
protección de estructuras de hormigón dentro del marco legal establecido para
cada caso.
CE9 - Aplicar las propiedades de los materiales estructurales en la evaluación
de la vida útil de las estructuras de hormigón.
CE10 - Conocer los principios científico-técnicos sobre los que se fundamentan
los criterios empleados para preservar la integridad estructural de las
estructuras de hormigón.
CE11 - Dominar los fundamentos científicos subyacentes a las técnicas de
análisis y cálculo de sólidos y estructuras de hormigón, de cálculo sísmico,
de diseño y análisis de estructuras de hormigón, de mecánicas teóricas y de
simulación numérica del fallo estructural para el proyecto, diseño y análisis
de las estructuras de hormigón.
CE12 - Diseñar, planificar e interpretar ensayos experimentales, tanto
físico-químicos como mecánicos, para estructuras de hormigón.
P1 - Clases presenciales activas: Serán sesiones que se utilizarán para
explicar los contenidos del programa de las materia y guiar al alumno a través
del material teórico, utilizando los aspectos especialmente relevantes y las
relaciones entre los diferentes contenidos. Combinación de teoría, problemas
cortos, pregusntas y discusión con los alumnos.
P2 - Tutorías: Se realizarán tutorías individualizadas y en grupos
reducidos para aclarar dudas y problemas planteados en el proceso de
aprendizaje, dirigir trabajos, revisar y discutir los materiales y temas
presentados en las clases, orientar al alumnado acerca de los trabajos,
ejercicios, casos y lecturas a realizar, afianzar conocimientos, comprobar la
evolución en el aprendizaje de los alumnos, y proporcionar retroalimentación
sobre los resultado de este proceso.
P3 - Actividades prácticas que se desarrollarán para complementar
los contenidos teóricos de cada asignatura: visitas de obra, labores de
laboratorio...
P4 - Evaluación en el aula: Se realizarán todas las actividades
necesarias para evaluar a los alumnos en clase a través de los resultados de
aprendizaje en que se concretan las competencias adquiridas por el alumno en
la materia.
NP1 - Estudio personal: Estudio personal teórico y práctico del alumno
para asimilar los materiales y temas presentados en las clases y preparar
posibles dudas a resolver en las tutorías, preparación de exámenes y pruebas.
NP2 - Lecturas recomendadas y búsqueda de información:
Lectura y síntesis de las fuentes recomendadas por los profesores y de
aquellas que el alumno pueda buscar por su cuenta. Este proceso resulta vital
para una correcta preparación de los ejercicios, casos y trabajos propuestos
en clase, y para que el alumno acceda a fuentes de información relevante en el
mundo de la edificación.
NP3 - Resolución de ejercicios y trabajos fuera del Aula:
Resolución de ejercicios y casos prácticos Resolución de ejercicios y casos
prácticos propuestos, tanto individualmente como engrupo. Realización de
trabajos Realización de trabajos prácticos y teóricos propuestos, tanto
individualmente como en grupo. Preparación de presentaciones orales o debates
Preparación de presentaciones orales y debates a realizar en el aula, tanto
individualmente como en grupo, sobre diferentes formas de cómo abordar un
problema de patología de la edificación.
MD1 - Clases teóricas
MD2 - Ejercicios
MD4 - Discusión en clase de trabajos presentados por los alumnos
Capacidad para evaluar la integridad estructural, así como los márgenes de
seguridad que presenta un elemento estructural con problemas de fisuración.
Herramientas para poder predecir la vida útil de elementos estructurales que
presenten o pueden presentar crecimiento sub-crítico (fatiga y corrosión bajo
tensión) de fisuras.
Capacidad para elaborar planes de inspecciones que permitan evitar la rotura
frágil de elementos estructurales que presenten, o pueden presentar, problemas
de fisuración.
Capacidad para seleccionar materiales y soluciones estructurales que minimicen
los riesgos de rotura en presencia de fisuras y defectos.
SE1 - Participación del alumno
SE2 - Prácticas tuteladas
SE3 - Examenes
SE4 - Trabajos/Prácticas individuales
Códigos y normas
ASTM E1820. Standard test method for measurement of fracture toughness. ASTM
International.
ASTM E399. Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture
Toughness KIc of Metallic Materials. ASTM International.
Libros y manuales
Mecánica de la Fractura aplicada a sólidos elásticos bidimensionales. Manuel
Elices Calafat. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y
Puertos, Universidad Politécnica de Madrid, 1998.
Elementary engineering fracture mechanics. David Broek. Kluwer Academic
Publishers. 4ª Edición. 1986.
Códigos y normas
ASME Boiler and Pressure Vessel Code. Vol XI. Rules for inservice inspection
of nuclear power plant components. The American Society of Mechanical
Engineers. 2010.
Guidance on methods for assessing the acceptability of flaws in fusion welded
structures. The British Standard Institution. 1991.
EPRI Ductile fracture research review document. Electric Power Research
Institute. 1980.
Libros y manuales
Fracture Mechanics. Fundamentals and applications. Ted L. Anderson. CRC Press.
2ª Edición. 1995.
Advanced Fracture Mechanics. Melvin F. Kanninen y Karl H. Popelar. Oxford
University Press. 1985.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
BIBLIOGRAFÍA GENERAL
Este documento puede utilizarse como documentación de referencia de esta asignatura para la solicitud de reconocimiento de créditos en otros estudios. Para su plena validez debe estar sellado por la Secretaría de Estudiantes UIMP.
Descripción no definida
Anual
Créditos ECTS: 3
Cendón Franco, David Ángel
Profesor Titular de Ciencia de Materiales
ETSI Caminos, Canales y Puertos
Universidad Politécnica de Madrid
Ruiz Hervías, Jesús
Profesor Titular de Ciencia de Materiales
ETSI Caminos, Canales y Puertos
Universidad Politécnica de Madrid
Ruiz López, Gonzalo Francisco
Catedrático de Ciencia de Materiales
Universidad de Castilla-La Mancha