Guía docente de Elementos Prefabricados (24611B2)

Tener cursadas las asignaturas de Teoría de Estructuras y Hormigón Armado.

Concepción global de la estructura prefabricada en obra civil y edificación. Diseño de elementos estructurales prefabricados de hormigón armado y pretensado. Conexiones y nudos entre elementos estructurales prefabricados. Conexión de elementos estructurales prefabricados con la cimentación y los muros. Arriostramiento frente a acciones horizontales de estructuras prefabricadas.

Las capacidades que los estudiantes deberán adquirir en la asignatura Elementos Prefabricados
son las siguientes:

• Concebir la tipología estructural adecuada a la problemática concreta a solucionar
• Diseño y cálculo de elementos estructurales prefabricados de hormigón armado o pretensado.
• Construcción y detalles de armado en elementos estructurales prefabricados.
• Resolución de problemas estructurales relacionados con la construcción prefabricada.
• Concepción y solución de la estructura prefabricada para soportar acciones horizontales de viento y sismo.

Tema 1. Industrialización y prefabricación en ingeniería civil y edificación

Concepto de industrialización, prefabricación y construcción modular. Ventajas, limitaciones y condicionantes de proyecto. Tipologías estructurales con elementos prefabricados de hormigón armado y pretensado. Relación entre diseño, fabricación, transporte, montaje, mantenimiento y desmantelación. Robustez y respuesta frente a viento y sismo.

Tema 2. Forjados prefabricados

Sistemas de forjados prefabricados: viguetas armadas y pretensadas, placas alveolares, prelosas y losas prefabricadas. Criterios de predimensionamiento, cálculo resistente y comprobaciones de servicio según normativa. Detalles constructivos y compatibilidad con elementos in situ. Aspectos específicos de fabricación y construcción.

Tema 3. Vigas, pilares y elementos lineales prefabricados

Nociones básicas de hormigón pretensado. Materiales, armaduras activas, transferencia, anclaje y pérdidas de pretensado. Estados límite últimos y de servicio en elementos prefabricados. Análisis de fases transitorias: transferencia, transporte, izado, montaje y situación definitiva. Proyecto y cálculo de vigas y pilares prefabricados (edificación y obra civil).

Tema 4. Sistemas estructurales prefabricados

Concepción global de estructuras prefabricadas: Pórticos, naves industriales, edificios prefabricados, puentes, marcos, elementos de contención, drenaje y elementos hidráulicos. Uniones pilar-cimentación, viga-pilar, y prefabricado-in situ. Herramientas digitales para la industrialización y prefabricación en ingeniería civil (BIM, DBL, gemelo digital, etc.). Integridad estructural y control de ejecución.

Clases de problemas:

Práctica 1. Diseño integral de un forjado de viguetas prefabricadas
Análisis de un forjado unidireccional formado por viguetas prefabricadas de hormigón armado o pretensado. Definición de luces, cargas, intereje, bovedillas, capa de compresión y condiciones de apoyo. Obtención de esfuerzos, comprobaciones resistentes y de servicio, y resolución de detalles constructivos básicos.

Práctica 2. Diseño integral de un forjado de placas alveolares prefabricadas
Cálculo de un forjado resuelto mediante placas alveolares pretensadas. Selección tipológica, predimensionamiento, análisis de cargas, comprobación a flexión, cortante y servicio, definición de apoyos, juntas, capa de compresión y criterios de montaje.

Práctica 3. Diseño integral de una viga prefabricada pretensada
Análisis y dimensionamiento de una viga prefabricada pretensada para edificación u obra civil. Determinación de acciones, esfuerzos de cálculo, fuerza de pretensado, pérdidas, comprobación tensional en transferencia y servicio, verificación resistente y definición del armado pasivo complementario.

Problema 4. Diseño de una unión estructural prefabricada
Concepción y diseño de una unión entre elementos prefabricados, o entre elemento prefabricado y elemento ejecutado in situ. Análisis de la transmisión de esfuerzos, selección del tipo de conexión, comprobaciones básicas, criterios de constructabilidad, tolerancias, montaje y representación mediante croquis técnico.

Talleres (entregables):

Taller 1. Predimensionamiento y análisis estructural de elementos prefabricados pretensados.
Definición de geometría, acciones, condiciones de apoyo, fases constructivas y obtención de esfuerzos de cálculo.

Taller 2. Diseño del sistema de pretensado y verificación tensional.
Determinación de la fuerza de pretensado, estimación de pérdidas, disposición de cordones y comprobación de tensiones en transferencia y servicio.

Taller 3. Diseño resistente, armado pasivo y detalle constructivo.
Comprobaciones en estado límite último, diseño de armaduras complementarias, detalles de izado, transporte, y montaje

• fib Bulletin 74. Planning and Design Handbook on Precast Building Structures. fib, 2014.
• fib Bulletin 43. Structural Connections for Precast Concrete Buildings. fib, 2008.
• PCI. PCI Design Handbook: Precast and Prestressed Concrete. Precast/Prestressed Concrete Institute.
• VVAA, CICCP+ACHE, Recomendaciones para el proyecto, ejecución y montaje de elementos prefabricados, 2004.
• VV AA, FIP-Manual de Estructuras de Edificación prefabricadas, ATEP, 1996
• CALAVERA, J. y FERNÁNDEZ, J. Prefabricación de edificios y naves industriales

• ELLIOT, Precast Concrete Structures
• PCI. Guides and Manuals. Precast/Prestressed Concrete Institute.
• CALAVERA, J. Proyecto y cálculo de estructuras de hormigón: en masa, armado, pretensado, Intemac, 2008
• JIMÉNEZ MONTOYA, P., GARCÍA MESEGUER, A. y MORÁN CABRÉ, F. Hormigón armado, Gustavo Gili, 2009

Normativa básica relativa a estructuras prefabricadas:

• Código Estructural. Real Decreto 470/2021, de 29 de junio.
• Eurocódigo 2
• UNE-EN 13369. Reglas comunes para productos prefabricados de hormigón.
• UNE-EN 1168. Productos prefabricados de hormigón. Placas alveolares.

American Concrete Institute/PrecastConcrete

• MD01. Exposiciones en clase del docente. Podrán ser: 1) Lección magistral: presentación de conceptos teóricos y desarrollo de contenidos; 2) Clases de problemas: resolución de supuestos prácticos;3) Seminarios: ampliación y profundización en aspectos concretos;4) Aula invertida: transferencia del proceso de aprendizaje fuera de la clase. Se motivará al estudiantado a la reflexión, para el descubrimiento de las relaciones entre conceptos y tratando de formarle mentalidad crítica; se fomentará la participación y el debate; se optimizará el tiempo presencial para facilitar y potenciar otros procesos de adquisición y práctica de conocimientos y competencias.
• MD02. Prácticas bajo supervisión del docente. Podrán ser: 1) En aula: resolución de casos analítica o numéricamente; 2) De laboratorio: supuestos reales; 3) De campo: visitas en grupo a obra, instalaciones y empresas; 4) Aprendizaje basado en proyectos o casos prácticos. El estudiantado adquirirá las destrezas y competencias necesarias para la aplicación de conocimientos; desarrollará habilidades instrumentales y competencias prácticas; contextualizará conocimientos y su implantación; aprenderá a resolver problemas.
• MD03. Trabajos de forma no presencial. Actividades propuestas por el docente para realizar individualmente o en grupo. Los estudiantes presentarán en público, desarrollando las habilidades, destrezas y competencias transversales de la materia; mejorarán el aprendizaje cooperativo, mediante la interacción entre estudiantes, y con el docente con un enfoque interactivo de organización del trabajo.
• MD04. Tutorías académicas. Personalizadas o en grupo donde el docente supervisará el desarrollo del trabajo no presencial, reorientará a los estudiantes en aspectos que detecte y aconsejará sobre bibliografía.
• MD05. Exámenes. Actividad que podrá formar parte del procedimiento de evaluación.

De acuerdo con el Art. 18 de la Normativa de Evaluación y Calificación de la UGR (BOUGR núm. 112, de 9 de noviembre de 2016), la Convocatoria Ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua (explicada a continuación), excepto para los estudiantes que se les haya recocido el derecho a evaluación única final. La evaluación continua constará de los siguientes elementos:

• Examen parcial eliminatorio del Tema 2 - Forjados Pretensados (40% de la calificación).
  • Es necesario obtener un mínimo de 5 sobre 10 o más para eliminar la materia.
  • El examen se realizará inmediatamente después de finalizar el Tema 2, en horario de clase, con fecha previamente acordada a principio del curso.
• Talleres de diseño de elementos prefabricados (30% de la calificación). Se abordarán dos o tres talleres en horario de clase en los que los estudiantes pondrán en práctica diversas cuestiones del diseño de vigas prefabricadas y/o elementos prefabricados en edificación. Cada taller generará un documento entregable por parte del alumno. Alguno de estos talleres podrán ser completados en casa si así lo autoriza el profesorado, y entregados en una fecha posterior acordada. La fecha de celebración de cada taller se anunciará con antelación suficiente. Cada uno de estos talleres serán evaluados con una puntuación de 0 a 10, requiriendo una nota mínima de 4 sobre 10 para poder hacer media con el resto. Las notas de los talleres se podrán revisar junto con el resto de elementos de evaluación continua en el día fijado para la revisión de examen de la Convocatoria Ordinaria.
• Examen final. Prueba de carácter teórico-práctico sobre los contenidos de los Temas 1, 3 y 4 de la asignatura. Se realizará en la fecha indicada por el Centro para la Convocatoria Ordinaria, y su nota corresponderá al 30% de la calificación. Para aquellos que no hayan superado el examen parcial, el examen comprenderá todos los temas de la asignatura y su nota corresponderá al 70% de la calificación total.
  • Se necesitará obtener un mínimo de 4 sobre 10 para hacer media con el resto de calificaciones.
  • Para aquellos estudiantes que suspendan el examen parcial y se examinen del total del temario en el examen final, deberán obtener un mínimo de 5 sobre 10 en el ejercicio de forjados (tema 2) y un 4 sobre 10 en el resto de ejercicios (temas 1,3 y 4), para que le sume la nota media de los talleres.

Todas las actividades de evaluación continua (examen parcial, talleres y examen final) son de asistencia obligatoria salvo causa documentalmente justificada de acuerdo con el Art. 12 de la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada. En caso de no presentarse a alguna de las pruebas de evaluación continua y no justificar documentalmente la causa, la calificación final de la Convocatoria Ordinaria será de Suspenso.

Cuando no se alcancen los requisitos mínimos establecidos para alguno de los talleres o el examen final, no procederá el cálculo de la media ponderada y la calificación final será de Suspenso.

De forma adicional a las actividades de evaluación continua, se podrá requerir a los alumnos la realización de cuestionarios vía Prado para el control de la asimilación de conceptos básicos por parte del profesorado, así como para el control de asistencia. Estos cuestionarios no tendrán calificación asociada, aunque servirán como elementos de decisión a efectos de notas muy cercanas al aprobado. Además, de forma eventual se podrá requerir a los alumnos la realización de alguna visita a obra (cercana) para que analicen y comprendan el procedimiento de diseño y construcción de una estructura prefabricada real. En este caso, se podrá exigir la entrega de una práctica-taller asociada a dicha visita. La visita será en horario lectivo, en una fecha propuesta con suficiente antelación en coordinación con el Centro.

Examen final de carácter teórico-práctico (100%) sobre todo el temario de la asignatura, a realizar en la fecha fijada por el Centro para la Convocatoria Extraordinaria. Se regulará según los criterios de la vigente normativa de evaluación de la UGR (Art. 19).

Según el Art. 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación, para acogerse a la evaluación única final, los estudiantes deberán solicitarlo a la Dirección del Departamento en los plazos indicados en esta Normativa (dos semanas siguientes al comienzo de la asignatura, o dos semanas siguientes a la matriculación de la asignatura), alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir la evaluación continua. Existen excepciones para solicitar dicha evaluación única final fuera de plazo recogidas a Normativa de Evaluación y Calificación. El examen correspondiente a la evaluación única final será de carácter teórico-práctico, comprenderá todos los temas de la asignatura y su calificación corresponderá al 100% de la nota. Se realizará en la fecha fijada por el centro para la Convocatoria Ordinaria.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencionsocial/estudiantes-con-discapacidad)

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).