Guía docente de la asignatura

Fundamentos Físicos Aplicados a las Estructuras

Curso 2021 / 2022
Fecha última actualización: 21/06/2021
Fecha de aprobación: 21/06/2021

Grado

Grado en Estudios de Arquitectura

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Módulo

Formación Básica

Materia

Física

Curso

1

Semestre

2

Créditos

6

Tipo

Troncal

Profesorado

Teoría

  • Artur Schmitt . Grupos: B
  • Daniel Pérez Ramírez. Grupos: C
  • Francisco Javier Montes Ruiz-Cabello. Grupos: A

Prácticas

  • Daniel Pérez Ramírez. Grupos: 12, 2 y 8
  • Francisco Javier Montes Ruiz-Cabello. Grupos: 1
  • Jorge Andrés Portí Durán. Grupos: 7 y 9
  • Juan Andrés Casquero Vera. Grupos: 10, 4 y 6

Tutorías

Artur Schmitt

schmitt@ugr.es
  • Miércoles de 9:30 a 12:30 (Etsa (Cita Previa))
  • de 9:30 a 12:30 (Despacho 5 (Cita Previa))

Daniel Pérez Ramírez

dperez@ugr.es
    Primer semestre
    • Jueves de 11:00 a 14:00 (Despacho 11)
    • Martes de 16:00 a 19:00 (Despacho 11)
    • Miércoles de 11:00 a 14:00 (Despacho 11)
    Segundo semestre
    • Martes de 10:30 a 13:30 (Etsa)

Francisco Javier Montes Ruiz-Cabello

fjmontes@ugr.es
  • Jueves de 11:00 a 13:00 (Despacho 97)
  • Martes de 10:00 a 14:00 (Despacho 97)
  • de 10:00 a 14:00 (Despacho 97)

Jorge Andrés Portí Durán

jporti@ugr.es
    Primer semestre
    • Lunes de 17:00 a 20:00 (Despacho 101)
    • de 10:00 a 13:00 (Despacho 101)
    Segundo semestre
    • Lunes de 17:00 a 20:00 (Despacho 101)
    • Miércoles de 10:00 a 13:00 (Despacho 101)

Juan Andrés Casquero Vera

casquero@ugr.es
  • Lunes de 10:30 a 12:00 (Etsa)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

No hay prerrequisitos

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

  • Mecánica vectorial
  • Estática.
  • Rozamiento.
  • Fuerzas y momentos en estructuras y vigas.
  • Deformaciones.
  • Cables

Competencias asociadas a materia/asignatura

Competencias generales

  • CG01 - Capacidad de análisis y síntesis 
  • CG05 - Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio 
  • CG06 - Capacidad de gestión de la información 
  • CG07 - Resolución de problemas 
  • CG16 - Aprendizaje autónomo 
  • CG23 - Sensibilidad hacia temas medioambientales 
  • CG28 - Comprensión numérica 
  • CG29 - Intuición mecánica 

Competencias específicas

  • CE02 - Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo de: a) Los sistemas de representación espacial; b) El análisis y teoría de la forma y las leyes de la percepción visual; c) La geometría métrica y proyectiva; d) Las técnicas de levantamiento gráfico en todas sus fases, desde el dibujo de apuntes a la restitución científica; e) Los principios de la mecánica general, la estática, la geometría de masas y los campos vectoriales y tensoriales; f) Los principios de termodinámica, acústica y óptica; g) Los principios de mecánica de fluidos, hidráulica, electricidad y electromagnetismo; h) Las bases de topografía, hipsometría y cartografía y las técnicas de modificación del terreno. 
  • CE15 - Conocimiento adecuado y aplicado a la arquitectura y al urbanismo de: a) Los principios de la mecánica general, la estática, la geometría de masas y los campos vectoriales y tensoriales; b) Los principios de termodinámica, acústica y óptica; c) Los principios de mecánica de fluidos, hidráulica, electricidad y electromagnetismo. 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Objetivos generales
    • Aplicar conocimientos de Matemáticas y Física.
    • Conocer las características fundamentales de las magnitudes de la Física.
    • Capacidad para modelar analíticamente situaciones reales relacionadas con aspectos estructurales de la arquitectura.
    • Conocimiento adecuado de los problemas físicos y de las distintas tecnologías, así como de la función de los edificios.
  • Objetivos específicos
    • Conocimiento y manejo adecuado del álgebra vectorial.
    • Conocimiento de los fundamentos de la dinámica de la partícula, de los sistemas de partículas y del sólido rígido.
    • Conocimiento adecuado de los conceptos y técnicas de la estática del punto material, el sólido rígido y los sistemas de sólidos rígidos.
    • Conocimiento de las ligaduras básicas y su representación en términos de fuerzas y momentos de ligadura.
    • Conocimiento del concepto de grado de hiperestaticidad y su implicación en problemas de estática
    • Conocimiento de los fundamentos del rozamiento y algunas de sus aplicaciones
    • Conocimiento de los métodos de resolución de estructuras articuladas planas.
    • Conocimiento de los conceptos de la geometría de masas.
    • Manejo de fuerzas distribuidas a partir de las propiedades geométricas de la carga que las describe.
    • Conocimiento y cálculo de las fuerzas y momentos internos en vigas y cables.
    • Conocimiento básico del concepto de sólido deformable, los principios fundamentales de la elasticidad y los coeficientes elásticos básicos.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

  • Lección 1.- Álgebra Vectorial
    1. Introducción.
    2. Definición de vector. Clasificación.
    3. Componentes cartesianas de un vector. Versores.
    4. Producto de un vector por un escalar, producto escalar y producto vectorial.
    5. Momento de un vector respecto de un punto y un eje.
    6. Sistemas de vectores deslizantes.
    7. Par de vectores.
    8. Reducción de sistemas de vectores.
    9. Sistemas de vectores deslizantes paralelos.
  • Lección 2.- Equilibrio del punto material y del sólido rígido
    1. Introducción. Las leyes de Newton.
    2. Grados de libertad y ligaduras.
    3. Ligaduras en sistemas planos.
    4. Ligaduras en sistemas tridimensionales.
    5. Equilibrio del punto material y del sólido rígido.
    6. Grado de hiperestaticidad externa.
    7. Equilibrio de un sólido sometido a dos y tres fuerzas.
    8. Ejemplos de determinación de las reacciones externas en un sólido rígido plano y tridimensional en equilibrio.
    9. Sistemas de sólidos rígidos en equilibrio.
    10. Grado de hiperestaticidad interna y total.
  • Lección 3.- Rozamiento
    1. Introducción.
    2. Rozamiento por deslizamiento. Ángulos de rozamiento.
    3. Vuelco.
    4. Plano inclinado.
    5. Cuñas.
    6. Rozamiento en sistemas compuestos.
  • Lección 4.- Análisis de estructuras
    1. Introducción.
    2. Estructuras articuladas planas. Definición y clasificación.
    3. Análisis de estructuras mediante el método de los nudos.
    4. Nudos bajo condiciones especiales de carga.
    5. Análisis de estructuras mediante el método de las secciones.
    6. Estructuras compuestas, deformables y complejas.
    7. Entramados.
  • Lección 5.- Geometría de masas I: Centro de masas y centroide
    1. Introducción. Centro de masas y centroide.
    2. Determinación de centroides mediante integración.
    3. Centroide de figuras compuestas.
    4. Centroide de cuerpos de revolución. Teoremas de Pappus-Guldin.
  • Lección 6.- Geometría de masas II: Momentos y productos de inercia
    1. Introducción.
    2. Momento y productos de inercia.
    3. Determinación de momentos y productos de inercia por integración.
    4. Traslación de ejes: Teoremas de Steiner.
    5. Momentos y productos de inercia de cuerpos compuestos.
    6. Giro de ejes. Ejes y momentos principales de inercia.
  • Lección 7.- Vigas y cables
    1. Introducción.
    2. Tipos de cargas y apoyos.
    3. Solicitaciones en una viga: esfuerzo cortante y normal, momento flector y torsor.
    4. Cálculo de las solicitaciones en una viga recta.
    5. Propiedades de las solicitaciones en una viga.
    6. Determinación de solicitaciones a través de sus propiedades.
    7. Cables.
  • Lección 8.- Elasticidad
    1. Introducción.
    2. Esfuerzo normal y deformación unitaria.
    3. Deformaciones elásticas. Ley de Hooke.
    4. Deformación por tracción y compresión: módulo de Young y coeficiente de Poisson.
    5. Deformación debida a 3 esfuerzos ortogonales.
    6. Compresión uniforme. Módulo de compresibilidad.
    7. Cizalladura. Módulo de rigidez.
    8. Torsión.
    9. Estudio de la flexión en una viga recta.

Práctico

  • Seminario/Taller voluntario: Introducción a un programa de cálculo matemático, preferentemente de software libre.
  • Práctica 1: Algebra vectorial.
  • Práctica 2: Equilibrio y rozamiento.
  • Práctica 3: Análisis de estructuras.
  • Práctica 4: Geometría de masas.
  • Práctica 5: Solicitaciones en vigas.


Cada práctica comprende dos partes: 1) Resolución de un conjunto de ejercicios que deben ser entregados por cada estudiante a través de la plataforma Prado antes de las sesiones de prácticas correspondientes. 2) Exposición, análisis y discusión de las soluciones de los ejercicios resueltos por los estudiantes en cada sesión de prácticas.

 

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Estática para Arquitectos e Ingenieros (incluye ejemplos resueltos con WxMAxima), J. Portí, Editorial Técnica Avicam-Fleming, Granada, España, 2016
  • Mecánica para ingenieros. Estática y Dinámica, M. Vázquez, E. López. Edt. Noela, Madrid, 1995
  • Mecánica vectorial para ingenieros. Estática, F.B. Beer, E.R. Johnston. Edt. McGraw Hill, Madrid, 1998
  • Mecánica para ingeniería. Estática, A. Bedford, y W. Fowler. Edt. Addison-Wesley Iberoamericana, USA, 1996
  • Curso de física aplicada. Estática, F. Belmar, A. Garmendia, J. Llinares. Publicación de la Universidad Politécnica de Valencia.
  • Fundamentos físicos de la construcciones arquitectónicas. Volumen I: Vectores deslizantes, geometría de masas y estática, A. Durá Domenech, J. Vera Guarinos. Publicación de la Universidad de Alicante, 2004.
  • Lecciones de Física. Mecánica. Vols. I-IV. M.R. Ortega. Editor: M.R. Ortega Girón, Córdoba, 2006.

Bibliografía complementaria

  • Física para Ciencias e Ingeniería. Tomo I. E.W. Gettys, F.J. Keller, M.J. Skove. Ed. McGraw Hill Interamericana, México, 2005.
  • Física Universitaria. Vol. 1. F.W. Sears, M.W. Zemansky, H.D. Young, R.A. Freedman. Ed. Pearson Educación, México, 2004.
  • Física para Ciencias e Ingenierías. Vol. I. R.A. Serway y J.W. Jewett. Ed. Thomson, México, 1996.
  • Física para la Ciencia y la Tecnología (Vol. I y II). P.A. Tipler y G. Mosca, Reverté, Barcelona, 2004.

Textos de problemas y aplicaciones:

  • Problemas de Física. J. Aguilar, J. Casanova, Ed. Alhambra, Madrid, 1985.
  • Física General. Problemas. S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García, C. Gracia Muñoz. Ed. Tébar. Madrid, 2004.
  • Curso de Física Aplicada: Problemas de Estática, H. Estellés, M. Mart, J.L. Montalvá, J. Pascual. Publicación de la Universidad Politécnica de Valencia, 1989.
  • Problemas de Física (Resueltos). M.R. Ortega. Editor: M.R. Ortega Girón, Córdoba, 2008.
  • Física General. F.J. Bueche, E. Hecht. Editorial McGraw-Hill, México, 2001.
  • Problemas y Cuestiones de Física. A. Lleó, B. Betete, J. Galeano, L Lleó, I. Ruiz-Tapiador. Mundi Prensa Madrid 2002
  • Mecánica. Problemas de Exámenes Resueltos. J.M. de Juana Sardón, A. Herrero García. Editorial Paraninfo, Madrid, 1993.
  • La Física en Problemas. F.A. González. Ed. Tébar Flores, Albacete, 1995.
  • Problemas de Física general. F.A. González, M. Martínez Hernández. Ed. Tebar Flores. Albacete, 1978.

Enlaces recomendados

  • Física con Ordenador. Curso Interactivo de Física en Internet.
    • Comentarios generales: el “Curso Interactivo de Física en Internet” es un curso de Física general que trata desde conceptos simples como el movimiento rectilíneo hasta otros más complejos como las bandas de energía de los sólidos. La interactividad se logra mediante más de 400 applets insertados en sus páginas webs que son simulaciones de sistemas físicos, prácticas de laboratorio, experiencias de gran relevancia histórica, problemas interactivos, problemas-juego, etc. Ha recibido diferentes menciones y premios que avalan su utilidad. La página contiene además en el apartado de Problemas de Física varios problemas resueltos.
  • Hyperphysics
    • Comentarios generales: contiene prácticamente todos los aspectos de la Física enlazados en modo hipertexto (de ahí el nombre de Hyperphysics). En algunos apartados presenta ejemplos con la posibilidad de realizar un cálculo interactivo. Es una página interesante que en algunos aspectos completa la información del temario que se imparte en la asignatura, pero no tanto desde el punto de vista de la interactividad. Lo más destacable es su estructuración en forma de árbol, que facilita la esquematización de los contenidos y la interrelación entre los diferentes apartados del temario.

Metodología docente

  • MD01 Lección magistral/expositiva 
  • MD02 Sesiones de discusión y debate 
  • MD03 Resolución de problemas y estudio de casos prácticos 
  • MD04 Prácticas de laboratorio y/o clínicas y/o talleres de habilidades, rotaciones en centros de salud y/o servicios de medicina preventiva 
  • MD07 Seminarios 
  • MD08 Ejercicios de simulación 
  • MD11 Realización de trabajos individuales 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

La evaluación continua del proceso de aprendizaje en convocatoria ordinaria se realizará empleando los siguientes instrumentos y criterios:

  •   Temario teórico
    • Una prueba escrita intermedia con cuestiones teóricas y resolución de ejercicios (35% de la calificación global).
    • Una segunda prueba escrita que se realizará durante el horario previsto para el examen final ordinario (35% de la calificación global). Al finalizar esta prueba, los estudiantes podrán volver a examinarse del temario de la primera prueba. En este caso, la nueva calificación sustituye a la anterior.
  •   Temario práctico
    • Resolución y entrega de un conjunto de ejercicios (10% de la calificación global).
    • Exposición y discusión de las soluciones de los ejercicios resueltos (20% de la calificación global).
    • Se evaluará no solo el planteamiento usado sino también la capacidad de exposición (claridad de la presentación, rigor físico y matemático, etc.).
  • Para aprobar la asignatura es imprescindible tener superados cada uno de estos dos bloques en al menos un 40%.

Evaluación extraordinaria

Examen final con cuestiones teóricas y problemas relativo a la materia impartida en clases de teoría y problemas (80% de la nota final) y de prácticas (20% de la nota final). 

  • Para aprobar la asignatura es imprescindible tener superados cada uno de estos dos bloques en al menos un 40%.
  • Los estudiantes que se hayan presentado a la convocatoria ordinaria podrán optar por mantener el conjunto de calificaciones obtenidos en cualquiera de las dos partes.

Evaluación única final

La modalidad de evaluación única final se realizará en dos partes, según el siguiente esquema:

  • Prueba escrita con cuestiones teóricas y problemas relativos a la materia impartida en las clases de teoría (80% de la calificación global).
  • Exposición y discusión de la solución de uno de los ejercicios tratados en las sesiones prácticas (20% de la calificación global).
  • Para aprobar la asignatura es imprescindible tener superados cada uno de estos instrumentos de evaluación en al menos un 40%.

Información adicional

Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado.

ESCENARIO A (ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PRESENCIAL Y TELE-PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Pulse el siguiente enlace para consultar lugar y horario de tutorías: http://fisicaaplicada.ugr.es/docencia/profesorado

 

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

En escenario semipresencial, salvo excepciones, se atenderán las tutorías por videoconferencia (Google Meet) o correo electrónico institucional. Las tutorías individuales tendrán lugar previa petición del estudiante. El profesor podrá proponer tutorías grupales, obligatorias u optativas, si lo estima oportuno como herramienta de retorno formativo en caso de que hubiera que impartir clases virtuales en modo asíncrono.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

  • La proporción entre clases virtuales y presenciales dependería del Centro y las circunstancias sanitarias. En las clases virtuales se concentraría la enseñanza de índole teórica, en las presenciales se primaría la impartición de problemas.
  • Las clases virtuales se impartirán utilizando la plataforma Google Meet o las que dicte la Universidad de Granada en su momento. Se primará la impartición síncrona, aunque las circunstancias sanitarias (enfermedad del profesor o familiar, conciliación familiar,…) podrían imponer un escenario asíncrono, en cuyo caso se grabarían las clases presenciales, que serían compartidas por Google Drive y se complementarían con actuaciones de seguimiento y retorno formativo específicas para ese fin (tutorías, tareas, entregas,…)
  • Como medida adicional, se prestaría especial atención en facilitar material docente a los estudiantes a través de la plataforma Prado, Servicio de Consigna" (ver: https://consigna.ugr.es/) y/o Google Drive.
  • Las plataformas de apoyo descritas (Prado, Google Meet, correo electrónico institucional, Servicio de ConsignaGoogle Drive a través de cuenta @go.ugr.es, correo institucional,…) son las actualmente autorizadas por la Universidad de Granada. Podrían verse modificadas si las instrucciones de la Universidad de Granada al respecto cambiasen durante el curso.

Evaluación ordinaria

La evaluación continua del proceso de aprendizaje en convocatoria ordinaria se realizará empleando los siguientes instrumentos y criterios:

  •   Temario teórico
    • Una prueba escrita intermedia con cuestiones teóricas y resolución de ejercicios (35% de la calificación global).
    • Una segunda prueba escrita que se realizará durante el horario previsto para el examen final ordinario (35% de la calificación global). Al finalizar esta prueba, los estudiantes podrán volver a examinarse del temario de la primera prueba. En este caso, la nueva calificación sustituye a la anterior.
  •   Temario práctico
    • Resolución y entrega de un conjunto de ejercicios (10% de la calificación global).
    • Exposición y discusión de las soluciones de los ejercicios resueltos (20% de la calificación global).
    • Se evaluará no solo el planteamiento usado sino también la capacidad de exposición (claridad de la presentación, rigor físico y matemático, etc.).
  • Para aprobar la asignatura es imprescindible tener superados cada uno de estos dos bloques en al menos un 40%.

Las pruebas y prácticas tendrán lugar, si la situación sanitaria lo permite, de forma presencial. Si no fuese posible, las pruebas se plantearían como entregas secuenciadas de respuestas y soluciones de problemas que se realizarán a través de la plataforma Prado, Google Meet. En el caso de las prácticas, éstas se expondrían por parte del alumnado por videoconferencia (haciendo uso de la plataforma Google Meet). En todo caso, siempre siguiendo las instrucciones que dictase la UGR en su momento. 

Evaluación extraordinaria

Examen final con cuestiones teóricas y problemas relativo a la materia impartida en clase de teoría (80% de la nota final) y prácticas (20% de la nota final). 

  • Para aprobar la asignatura es imprescindible tener superados cada uno de estos dos bloques en al menos un 40%.
  • Los estudiantes que se hayan presentado a la convocatoria ordinaria podrán optar por mantener el conjunto de calificaciones obtenidos en cualquiera de las dos partes.

Las dos partes de la evaluación tendrán lugar, si la situación sanitaria lo permite, de forma presencial. Si esto no fuese posible, se plantearían como entregas secuenciadas de respuestas y soluciones de problemas que se realizarán a través de las plataformas Prado y Google Meet

Evaluación única final

La modalidad de evaluación única final se realizará en dos partes, según el siguiente esquema:

  • Prueba escrita con cuestiones teóricas y problemas relativos a la materia impartida en las clases de teoría (80% de la calificación global).
  • Exposición y discusión de la solución de uno de los ejercicios tratados en las sesiones prácticas (20% de la calificación global).
  • Para aprobar la asignatura es imprescindible tener superados cada uno de estos instrumentos de evaluación en al menos un 40%.


Las dos partes de la evaluación tendrán lugar, si la situación sanitaria lo permite, de forma presencial. Si esto no fuese posible, la prueba escrita se plantearía como entregas secuenciadas de respuestas y soluciones de problemas que se realizarán a través de las plataformas Prado y Google Meet. La exposición de uno de los ejercicios tratados en las sesiones prácticas se realizará por videoconferencia haciendo uso de la plataforma Google Meet. En todo caso, siempre serán de aplicación las instrucciones que la Universidad de Granada dictase en su momento.

ESCENARIO B (SUSPENSIÓN DE LA ACTIVIDAD PRESENCIAL)

Horario (Según lo establecido en el POD)

 Pulse el siguiente enlace para consultar lugar y horario de tutorías --> Pulse el siguiente enlace para consultar lugar y horario de tutorías: http://fisicaaplicada.ugr.es/docencia/profesorado

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

En escenario B, se atenderán las tutorías por videoconferencia (Google Meet) o correo electrónico institucional. Las tutorías individuales tendrán lugar previa petición del estudiante. El profesor podrá proponer tutorías grupales, obligatorias u optativas, si lo estima oportuno como herramienta de retorno formativo formativo en caso de que hubiera que impartir clases virtuales en modo asíncrono.

Medidas de adaptación de la evaluación (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación)

  • Todas las clases se impartirán por videoconferencia utilizando la plataforma Google Meet o la que la Universidad de Granada dicte en su momento. Se primará la impartición síncrona, aunque las circunstancias sanitarias (enfermedad del profesor o familiar, conciliación familiar,…) podrían imponer un escenario asíncrono, en cuyo caso se grabarían las clases presenciales, que serían compartidas por Google Drive y se complementarían con actuaciones de seguimiento y retorno formativo específicas para ese fin (tutorías, tareas, entregas,…).
  • Como medida adicional, se prestaría especial atención en facilitar material docente a los estudiantes a través de la plataforma Prado, Servicio de Consigna y/o Google Drive.
  • Las plataformas descritas (Prado, Google Meet, Google Drive a través de cuenta @go.ugr.es, correo institucional,...) son las actualmente autorizadas por la Universidad de Granada. Podrían verse modificadas si las instrucciones dictadas por la Universidad de Granada al respecto cambiasen durante el curso.

Evaluación ordinaria

La distribución de las pruebas y tareas evaluables sería la misma que en el escenario A, pero realizándolas de forma no presencial tal y como allí se describe.

Evaluación extraordinaria

La distribución de las pruebas y tareas evaluables sería la misma que en el escenario A, pero realizándolas de forma no presencial tal y como allí se describe.

Evaluación única final

La distribución de las pruebas y tareas evaluables sería la misma que en el escenario A, pero realizándolas de forma no presencial tal y como allí se describe.