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Universidad Autónoma Chapingo Departamento de Irrigación

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I. Datos Generales de la Asignatura

Unidad Académica Programa Educativo Área Académica Año – Semestre

Irrigación Ingeniería en Irrigación Ciencias de la ingeniería 6° – 1er.

Clave Denominación de la Asignatura Fecha de

Elaboración

Fecha de

Aprobación

Fecha de

Revisión

Concreto Noviembre/2017

Área del conocimiento: Ingeniería de Construcciones Agropecuarias

Nivel Carácter Tipo Modalidad

Medio Superior ( ) Obligatoria ( x ) Teórico ( ) Presencial ( x )

Licenciatura ( x ) Optativa ( ) Práctico ( ) Mixto ( )

Posgrado ( ) Electiva ( ) Teórico-Práctico ( x ) En línea ( )

Responsable del

Programa: Dr. Mario Alberto Canales Alvarado

Distribución de horas formativas

Horas Semanales Horas Semestrales Créditos

Totales Teoría Práctica

Estudio

independiente Teoría Práctica

Viajes de

estudios Totales

3 1 2 48 16 0 64 6


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Contextualización de la asignatura (módulo, disciplina, unidades de competencia):

Esta asignatura ayuda, en la formación del Ingeniero en Irrigación, en el diseño de cada uno de los elementos de concreto que componen las obras de infraestructura hidráulica que se requieren en el ámbito hidroagrícola.

PRESENTACIÓN

El Concreto (simple y reforzado) es el material de construcción de mayor uso en el mundo debido a su resistencia, durabilidad y bajo costo de producción. Lo que lo hace ideal para la construcción de obras hidráulicas es que uno de sus constituyentes, el cemento, tiene la propiedad especial de fraguar en presencia del agua. Por otro lado, se realiza el cálculo estructural necesario para dotar a las diferentes piezas estructurales (columnas, vigas, losas, muros de contención y zapatas) de las características necesarias para resistir las solicitaciones a que se verán sometidas durante su vida útil. En el curso se utilizan las dos filosofías de diseño más comunes, a saber, método de los esfuerzos permisibles o elástico y el criterio de diseño por factores de carga y resistencia en los reglamentos usuales en México, el ACI 318-14 (American Concrete Institute) y las NTC-RCDF 2016 (Normas Técnicas complementaria)

RESUMEN DIDÁCTICO

El curso comprende dos aspectos, la tecnología del concreto y el diseño, con énfasis en las estructuras hidráulicas que se requieren para el almacenamiento, distribución y operación del agua con fines de riego. En la primera parte del curso se revisan los ingredientes que constituyen el concreto simple así como las materias primas y los compuestos químicos del cemento. Asimismo se consideran las propiedades del concreto tanto en estado fresco como endurecido. En la segunda parte se considera el comportamiento y dimensionamiento de los distintos elementos que componen una estructura sometida a diferentes solicitaciones (flexión, compresión, entre otros).

METODOLOGÍA

El enfoque de la asignatura es por competencias, el aprendizaje centrado en el estudiante. El curso se impartirá en el aula mediante

la exposición directa del profesor; en algunas ocasiones se hará uso de los medios electrónicos pertinentes. Se recomienda el uso

de un libro de texto de los citados en la bibliografía para que los estudiantes puedan ampliar y profundizar los conocimientos

recibidos en el aula. Es deseable que en cada clase después de ejemplificar el tema, se dejen estudio independiente.

La asignatura tiene una relación vertical con la asignatura de Análisis Estructural. Igualmente tiene relación horizontal con las asignaturas de Mecánica de Materiales, Dinámica Básica y Dibujo de Ingeniería. El alumno realizará como estudio independiente ejercicios referentes a la asignatura. Le evaluación consiste en aplicación de exámenes parciales y final, así como en la consideración del estudio independiente.


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II. Propósito y Competencia (s) académica (s) de la asignatura.

Propósito

Identifique los materiales que constituyen el concreto y su comportamiento para su utilización racional, así como proporcionar

las bases mecánicas para efectuar el proceso de dimensionamiento utilizando principios de ingeniería que incluye estática,

mecánica de materiales, análisis estructural y fórmulas basadas en resultados teóricos y experimentales, ya que este material

no es homogéneo y no tiene un comportamiento elástico lineal.

Competencias genéricas

Emplear las dos filosofías de diseño mencionadas anteriormente

Aplicar la teoría del diseño con una secuencia lógica y estructurada

Competencias profesionales

Caracteriza, diagnostica y planea el manejo de los recursos naturales utilizando las técnicas y procedimientos que más se

adecuen a la información disponible, para propiciar su conservación a un costo mínimo y con una visión de sostenibilidad.

Realiza los estudios necesarios para el aprovechamiento sostenible de los recursos hídricos superficiales y subterráneos en

diversos usos, fundamentalmente el riego, considerando todas las variables involucradas en los distintos procesos y

metodologías de una manera ética y profesional.

Diseña, rehabilita o moderniza y opera la infraestructura hidroagrícola o agropecuaría para la aplicación eficiente del riego y

el manejo de los insumos y las cosechas, con la finalidad de incrementar la productividad de los sistemas, empleando

materiales y estrategias que con un gran sentido humano disminuyan el impacto negativo al medio ambiente.

Competencias académicas

Aplica los conocimientos teóricos, la experiencia, el ingenio y el sentido común sobre el concreto y su comportamiento para

abordar problemas complejos dentro de su competencia con iniciativa y responsabilidad ante problemas relacionados al área.


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III. Evidencias Generales de Desempeño.

Productos o evidencias

Generales Estrategias y Criterios Generales de Evaluación de Desempeño

3 exámenes parciales Respuestas correctas y entrega en tiempo establecido (rubrica)

Reporte (estudio independiente) Entrega en tiempo y forma. Referencias. Calidad y claridad (rubrica)

Práctica de laboratorio Proceso correcto en la elaboración de la mezcla y en el ensaye de resistencia

Ejercicios (estudio independiente) Que los ejercicios estén resueltos correctamente (rubrica)


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IV. Estructura Básica del programa

Unidad de aprendizaje No. 1 Tecnología del cemento y del concreto

Horas teoría 24

Horas práctica 16

Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:

Identifique las características del cemento para la elaboración de concreto y su aplicación por medio del estudio de los diferentes

tipos de concretos.

Contenido de la Unidad de Aprendizaje

Elementos de la Competencia

Conocimientos Habilidades Actitudes y valores

1.1. Concreto

1.1.1. cemento

1.1.2. Agregados

1.1.3. Mezclas

1.1.4. Propiedades mecánicas

1.1.4.1. Compresión

1.1.4.2. Tensión

1.1.4.2.1. Tensión directa

1.1.4.2.2. Prueba brasileña

1.1.4.2.3. Prueba de flexión

1.1.4.3. Fatiga

1.1.4.4. Flujo plástico

1.1.4.5. Contracción

1.1.5. Durabilidad

1.1.5.1. Congelación-descongelación

1.1.5.2. Ataque químico

1.1.5.3. Reacción Alcali-silice

Identifica los componentes del

concreto

Identifica los componentes del

cemento

Describe las propiedades del concreto

en estado fresco y en estado

endurecido

Clasifica los tipos y propiedades

mecánicas del acero de refuerzo:

varillas lisa

Capacidad de análisis

Trabajo en equipo

Actitudes

Puntualidad

Disciplina

Valores

Honestidad

Respeto

Responsabilidad

Materiales y recursos a utilizar


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Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación

Aula

Pizarrón

Laboratorio (Mecánica de suelos)

Proyector digital

Computadora

Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje

Expone y explica los conceptos Hace preguntas, toma notas

Productos o evidencias de desempeño Criterios de Evaluación del Desempeño

Examen 1 Respuestas correctas y entrega en tiempo establecido (rubria)

Reporte (estudio independiente) Entrega en tiempo y forma. Referencias. Calidad y claridad

(rubrica)

Práctica de laboratorio Proceso correcto en la elaboración de la mezcla y en el ensaye

de resistencia

Bibliografía

1. Concreto. Enrique Palacios Vélez. Apuntes del Departamento de Irrigación. Escuela Nacional de Agricultura. Chapingo, Méx.,

1962.

2. Concreto Reforzado. Phill M. Ferguson. C.E.C.S.A.

3. Diseño Simplificado de Concreto Reforzado. Harry Parker. Limusa.

4. Aspectos Fundamentales del Concreto Reforzado. Oscar M. González Cuevas y Otros. Limusa. 2010

5. Reinforced Concreto Design Handbook. American Concrete Institute.

6. Cálculo del Hormigón Armado. Carlos Loehle.

7. Teoría Elemental del Concreto Reforzado. Alberto Muñoz Casas.

8. Design of Reinforced concrete, J. McCormac.

9. Concerto reforzado, Park & Paulay, 1974

ACTIVIDADES PRÁCTICAS: 1

TITULO: Elaboración y ensaye de mezclas


7

PROPOSITO: Identifique el proceso de elaboración de mezclas y su ensaye a través de la elaboración física de la mezcla para que

identifique el proceso

TIEMPO: 16 h

LUGAR: Laboratorio de Mecánica de Suelos


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Unidad de aprendizaje No. 2 Diseño

Horas teoría 24

Horas práctica 0

Propósitos específicos de la Unidad de Aprendizaje:

Diseña estructuras de concreto reforzado, con base en los requerimientos demandados, para su implementación en obras

hidráulicas

Contenido de la Unidad de Aprendizaje

Elementos de la Competencia

Conocimientos Habilidades Actitudes y valores

2.1 Seguridad estructural

2.1.1. Margen de seguridad

2.1.2. Bases de diseño

2.2.3. Factores de carga y reducción

(Reglamentos: ACI y DF)

2.2. Comportamiento a flexión de vigas de

concreto reforzado

2.2.1. Sección no agrietada

2.2.2. Comportamiento bajo cargas de

servicio

2.2.3. Modos de falla (no lineal)

2.2.3.1. Falla balanceada

2.2.3.2. Sub reforzada

2.2.3.3. Sobre reforzada

2.2.3.4. Ligeramente reforzada

2.3. Diseño por flexión de vigas de concreto

reforzado (Reglamentos: ACI y DF)

2.3.1. Viga rectangular

2.3.2. Viga no rectangular

2.3.3. Viga doblemente reforzada

Diseña estructuras de concreto

Diseña estructuras en el ámbito

agrícola

Capacidad de análisis

Actitudes

Puntualidad

Disciplina

Valores

Honestidad

Respeto

Responsabilidad


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2.3.4. Losas en una dirección

2.4. Diseño por flexión de vigas de concreto

reforzado (Esfuerzos permisibles)

2.4.1. Introducción general

2.4.2. suposición fundamental

2.4.3. Relación modular

2.4.4. Condiciones de equilibrio

2.4.5. Método de la sección transformada

2.4.6. Diseño de vigas simplemente amadas y

doblemente armadas

2.5. Resistencia por adherencia

2.5.1. Esfuerzo de adherencia

2.5.2. Longitud de desarrollo

2.5.2.1. Tensión

2.5.2.2. Compresión

2.5.2.3. Ganchos

2.5.2.4. Empalmes

2.5.3. Corte de varillas

2.6. Diseño de vigas de concreto por

cortante

2.6.1. Cortante y tensión diagonal

2.6.2. Comportamiento de vigas sin

refuerzo transversal

2.6.3. Comportamiento de vigas con

refuerzo transversal

2.6.4. Diseño por cortante (Reglamentos:

ACI y DF)

2.7. Compresión y diseño de columnas

cortas de concreto reforzado

2.7.1. Concreto confinado


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2.7.2. Resistencia última

2.7.3. Diagrama de interacción

2.7.4. Detallado del refuerzo

2.7.5. Diseño de columnas cortas

(Reglamento: ACI y DF)

2.7.6. Diseño de columnas sometidas a

carga axial y momento (Reglamento:

ACI y DF)

Materiales y recursos a utilizar

Didácticos Tecnológicos, informáticos y de comunicación

Aula

Pizarrón

Calculadora

Proyector digital

Computadora

Estrategias de enseñanza Actividades de aprendizaje

Expone y explica los conceptos que implican deducciones

matemáticas y presenta ejemplos de aplicación

Hace preguntas, toma notas, realiza operaciones en calculadora

Productos o evidencias de desempeño Criterios de Evaluación del Desempeño

Examen 2 Respuestas correctas y entrega en tiempo establecido (rubrica)

Ejercicios sobre el diseño estructural del concreto (estudio

independiente)

Que los ejercicios estén resueltos correctamente (rubrica)

Bibliografía

1. Concreto. Enrique Palacios Vélez. Apuntes del Departamento de Irrigación. Escuela Nacional de Agricultura. Chapingo, Méx.,

1962.






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V. Facilitador.

El perfil deseado del profesor que imparta esta asignatura debe ser:

Como facilitador

Ingeniero en Irrigación, Ingeniero Civil o afines

VI. Evaluación y Acreditación.

Elaboración y/o presentación

de: Periodo o fechas

Unidades de aprendizaje y

temas que abarca Ponderación (%)

Práctica de laboratorio 2ª semana Unidad 1 5 %

Reporte (estudio

independiente)

3ª. semana Unidad 1 5 %

Examen 1 4ª. semana Unidad 1 30 %

Ejercicios (estudio

independiente)

14ª. semana Unidad 2 10 %

Examen 2 15ª. semana Unidad 2 50 %

TOTAL 100 %

VII. Bibliografía y Recursos Informáticos.

Bibliografía Básica

1. Concreto. Enrique Palacios Vélez. Apuntes del Departamento de Irrigación. Escuela Nacional de Agricultura. Chapingo,

Méx., 1962.










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ANEXOS

Rúbrica para Exámenes

INDICADORES

ESCALA

Excelente 100 - 89

Satisfactorio 88 - 77

Regular 76 - 66

Necesita mejoras < 𝟔𝟔

CRITERIOS

1. Terminología y Notación

Utiliza la terminología y notación correctas.

(20 puntos)

Utiliza la terminología y notación en forma casi correcta.

(18 puntos)

Utiliza la terminología y notación con algunos errores.

(16 puntos)

Utiliza la terminología y notación de manera incorrecta.

(≤15 puntos)

2. Conceptos

Demuestra completo entendimiento del concepto usado.

(10 puntos)

Demuestra entendimiento sustancial del concepto.

(7 puntos)

Demuestra algún entendimiento del concepto.

(6 puntos)

Demuestra un entendimiento muy limitado de los conceptos.

(≤ 𝟓 puntos)

3. Dibujos y diagramas Usa dibujos y diagramas de una forma totalmente clara.

(20 puntos)

Usa dibujos y diagramas relativamente claros.

(18 puntos)

Usa dibujos y diagramas suficientemente claros.

(16 puntos)

Usa dibujos y diagramas difíciles de entender.

(≤ 15 puntos)

4. Razonamiento Lógico

Usa razonamiento lógico, complejo y refinado.

(10 puntos)

Usa razonamiento lógico efectivo.

(6 puntos)

Usa alguna evidencia de razonamiento lógico.

(5 puntos)

Usa poca evidencia de razonamiento lógico.

(≤ 𝟒 puntos)

5. Estrategia/Procedimientos

Usa una estrategia o procedimiento eficiente y efectivo.

(15 puntos)

Usa un estrategia o procedimiento efectivo pero con ciertos errores.

(14 puntos)

Usa una estrategia o procedimiento efectivo, pero inconsistente.

(13 puntos)

Usa una estrategia poco efectiva.

(≤ 𝟏𝟐 puntos)

6. Orden y Organización

Presenta el trabajo de una manera ordenada.

(15 puntos)

Presenta el trabajo de con cierto grado de desorden.

(14 puntos)

Presenta el trabajo con bastante desorden.

(13 puntos)

Presenta el trabajo descuidado y desorganizado.

(≤ 𝟏𝟐 puntos)


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Rúbrica para Ejercicios y Reporte

INDICADORES

ESCALA

Excelente 100 - 89

Bien 88 - 77

Regular 76 - 66

Necesita mejora

< 𝟔𝟔

CRITERIOS

1. Portada

La portada incluye nombre de la institución y del departamento; asignatura, título de tema, nombre del alumno, grado, nombre del profesor y fecha de entrega.

(12 puntos)

La portada no incluye uno de los criterios descritos.

(10 puntos)

La portada no incluye dos de los criterios descritos.

(7 puntos)

No presenta portada y/o introducción el trabajo

(≤ 6 puntos)

2. Conceptos físicos y/o matemáticos

La aplicación directa sobre los conceptos correspondientes a la unidad.

(12 puntos)

La aplicación directa sobre los conceptos correspondientes a la unidad. Demuestra entendimiento sustancial.

(10 puntos)

La aplicación directa sobre los conceptos correspondientes a la unidad. Demuestra algún entendimiento.

(7 puntos)

La aplicación directa sobre los conceptos correspondientes a la unidad. Demuestra entendimiento muy limitado.

(≤ 𝟔 puntos)

3. Procedimiento

Por lo general, utiliza un

procedimiento eficiente y

efectivo para resolver

problemas o ejercicios.

(16 puntos)

Por lo general, utiliza un

procedimiento efectivo y

efectivo para resolver


(13 puntos)

Algunas veces utiliza un procedimiento

efectivo y efectivo para resolver


(8 puntos)

Raramente utiliza un procedimiento

efectivo para resolver problemas o

ejercicios.

(≤ 7 puntos)

4. Esquemas (figuras)

Los esquemas son claros y precisos, y ayudan al entendimiento del procedimiento.

(12 puntos)

Los esquemas son claros y fáciles de entender.

(10 puntos)

Los esquemas son algo difíciles de entender.

(7 puntos)

Los esquemas difíciles de entender o no son usados.

.

(≤ 𝟔 puntos)

5. Comprobación de resultados

Todos resultados (100%) son correctos, incluyendo la escritura adecuada de las unidades de medida.

(12 puntos)

El 80% de los resultados son correctos, incluyendo la escritura adecuada de las unidades de medida.

(10 puntos)

El 70% de los resultados son correctos, incluyendo la escritura adecuada de las unidades de medida.

(7 puntos)

Menos del 70% de los resultados son correctos, incluyendo la escritura adecuada de las unidades de medida.

(≤ 𝟔 puntos)

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