UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL I. PARTE INFORMATIVA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTÍN
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL
SÍLABO
I.
PARTE INFORMATIVA
CURSO
:
REQUISITOS
:
CRÉDITOS
:
HORAS DE TEORIA :
HORAS DE PRÁCTICA
ÁREA
:
CURSO DE LÍNEA
:
TIPO
:
CICLO DE ESTUDIOS
SEMESTRE
:
PROFESOR
:
II.
RESISTENCIA DE MATERIALES I
ESTÁTICA
4.0
3 SEMANALES
3 SEMANALES
ESTRUCTURAS
RESISTENCIA DE MATERIALES II
OBLIGATORIO
V
2011 - I
Ing. Eduardo Pinchi Vásquez
Objetivos del curso
Al finalizar el curso de resistencia de Materiales I el alumno estará en capacidad de :






III.
Comprender y explicar los conceptos fundamentales del esfuerzo y deformación.
Comprender las propiedades mecánicas de los materiales.
Analizar y determinar los esfuerzos y deformación en el rango elástico en elementos
estructurales tipo barra sometidos a solicitaciones simples: fuerza axial, momento torsor,
momento flector y fuerza cortante.
Analizar y determinar los esfuerzos y deformaciones en elementos sometidos a esfuerzos
combinados.
Transformar los componentes de esfuerzo de deformaciones.
Verificar y diseñar vigas bajo los requisitos de resistencia y rigidez.
Metodología
Se usará una metodología activa y participativa, que propicie aprendizajes significativas en los
alumnos. Se implementará el aprendizaje cooperativo y el Aprendizaje Basado en Problemas
(ABP). Se fomentará el trabajo cooperativo, el uso de bibliografía complementaria, de medios y
materiales diversos como internet. La participación del profesor será permanente a través de
acompañamiento a los aprendizajes de los alumnos en los distintos grupos, así como de
exposiciones.
IV.
Resumen
El curso de resistencia de materiales I tiene por finalidad proporcionar al estudiante la carrera
profesional de Ingeniería Civil los conceptos básicos de esfuerzo y deformación y de las leyes
constituidas de los materiales. Para esto se estudia luego la distribución de esfuerzos y
deformaciones en elementos elásticos sometidos a solicitaciones simples
( tracción,
comprensión, torsión y flexión ) con aplicaciones análisis y diseño de estructuras sencillas. Se
presentan técnicas de transformación de esfuerzos y deformaciones. Se ase una introducción de
análisis de vigas a través de la determinación de la curva elástica y finalmente se hacen
aplicaciones de diseño y verificación. Así se conseguirá dotar al estudiante con los conocimientos
necesarios de la mecánica de los sólidos deformados necesarios para analizar un problema dado
de manera sencilla y lógica.
V.
Contenido analítico del curso
CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN (4 horas )
1.1. La Resistencia de Materiales
1.1.1.
Objetivos y alcances
1.1.2.
Idealización. Hipótesis de básicas. Tipo de elementos
1.1.3.
Fuerzas externas e internas.
1.2. Esfuerzo y deformación
1.2.1.
Esfuerzo normal.
1.2.2.
Esfuerzo de corte.
1.2.3.
Esfuerzo de aplastamiento.
1.2.4.
Desplazamiento y deformación.
1.2.5.
Deformación angular.
http://es.scribd.com/doc/305851/Resistencia-de-materiales-Problemas-resueltos
CAPITULO 2 PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES (4 HORAS )
2.1. Comportamiento de materiales bajo esfuerzo normal
2.1.1.
Ensayo de tracción
2.1.2.
Tipo de comportamiento
2.1.3
Tenacidad y resistencia
2.1.4.
Cargas Repetidas. Fatiga
2.1.5.
Diagramas esfuerzo-deformación idealizados
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
Módulo de Posición
Coeficiente de dilatación térmica
Comportamiento de materiales bajo esfuerzo cortante
Esfuerzo admisible. Factor de seguridad.
Leyes constituidas.
CAPITULO III. CARGA AXIAL (8 HORAS )
3.1. Esfuerzos y deformaciones axiales elásticos
3.1.1.
Principio de Saint- Venant. Hipótesis de Navier.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
Deformaciones unitarias y esfuerzos producidos por carga axial y cambios
de temperatura.
Deformación normales de elementos.
Esfuerzos y deformaciones en sistemas isostáticos
Esfuerzos y deformaciones en sistemas hiperestáticos.
Efectos de montaje.
CAPITULO 4. TORSIÓN (6 HORAS )
4.1.
Torsión en barras de sección circular.
4.1.1. Hipótesis fundamentales.
4.1.2. Análisis de esfuerzos y deformaciones.
4.2. Torsión en barras de sección no circular
4.2.1. Analogía de la membrana
4.2.2. Esfuerzos en una sección rectangular .
4.2.3. Barras de pared delgada: Perfiles abiertos y cerrados.
4.3. Análisis de sistemas hiperestáticos.
CAPITULO 5. FLEXIÓN Y CORTANTE ( 12 HORAS )
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
Introducción
Características de los elementos y cargas.
Esfuerzos y deformaciones producidas por flexión
5.3.1. Flexión pura en barras de sección simétrica
5.3.2. Análisis de deformaciones
5.3.3. Análisis de esfuerzos
5.3.4. Esfuerzo máximo y módulo de sección
5.3.5. Deformaciones en la sección transversal. Curvatura anti clástica
5.3.6. Vigas de dos o más materiales
Deflexiones
5.4.1. La curva elástica
5.4.2. Ecuación diferencial de la curva elástica
5.4.3. Determinación de la curva elástica
Carga transversal en barras de sección simétrica
5.5.1. Flujo y esfuerzo cortante longitud
5.5.2. Esfuerzos cortantes en la sección transversal
5.5.2.1.Esfuerzos cortantes en la sección transversal en elementos sólidos
5.5.2.2.Esfuerzos cortantes en elementos de pared delgada
CAPITULO 6. ESFUERZOS BAJO CARGAS COMBINADAS (10 HORAS )
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.
6.7.
6.8.
6.9.
6.10.
Introducción
Características de los elementos
Carga axial centrada y flexión
Flexión asimétrica
Caso general de carga axial excéntrica
Carga axial excéntrica en un plano principal
Núcleo central
Fuerza cortante biaxial en perfiles delgados
Centro de corte
Caso general de esfuerzos combinados
CAPITULO 7. TRANSFORMACIÓN DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES (8 HORAS)
7.1.
7.2.
7.3.
Esfuerzos y deformaciones en un punto
Estado plano de esfuerzos y estado plano de deformaciones
Transformaciones en un estado plano de esfuerzos
7.3.1. Ecuaciones de transformación
7.3.2. Esfuerzos principales y esfuerzos cortante máximo
7.3.3. Círculo de Morh
7.4.
7.5.
Transformación en el estado general de esfuerzos
Transformación en un estado plano de deformaciones
7.5.1Ecuaciones de transformación
7.5.2Deformaciones principales y deformaciones angular máxima
7.5.3.Círculo de Mohr
7.5.4.Rosetas de deformaciones
Ley generalizada de hooke
Dilatación, módulo de compatibilidad
Relación entre los módulos de elasticidad (E), rigidez (G) y de poisson (u)
Transformación en un estado general de deformaciones. Ecuaciones de
transformación .
7.6.
7.7.
7.8.
7.9.
CAPITULO 8. CRITERIOS DE FALLA (4 HORAS )
8.1.
8.2.
8.3.
Modos de falla y criterios asociados : fluencia, y fractura y deformaciones
excesivas.
Criterios de fractura para materiales frágiles en estado plano. Teoría del
máximo esfuerzo normal ( Ranking )
Criterios de fluencia de materiales dúctiles cortante ( Tresca )
8.3.1. Teoría del máximo esfuerzo cortante ( Tresca)
8.3.2. Teoría de la máxima energía de deformación ( Von Mises)
8.4.
VI.
Caso de materiales con esfuerzo de fluencia diferentes en tracción y
compresión. Teoría de Mohr ( fractura y fluencia).
SISTEMA DE EVALUACIÓN
El sistema de evaluación es permanente de modo que permite seguir el rendimiento
académico de los alumnos. La evaluación de los alumnos se efectuará mediante práctica y
exámenes.
DE LAS PRÁCTICAS
Las prácticas son de 3 tipos :
1.
De aula (Pa). Son prácticas que el alumno debe desarrollar, individualmente y en el
aula.
2.
Complementarias (Pc). son prácticas en que el profesor solicita a los alumnos el
desarrollo de una tarea fuera de las horas de clase, sea individual o grupal.
3.
Dirigidas (Pd). Son prácticas en que el docente interactúa con los estudiantes en
grupos pequeños con el objetivo de guiarlos en el desarrollo de habilidades especificas sin
que necesariamente se califique por su trabajo.
DE LOS EXÁMENES
a)
b)
Los exámenes tendrán una duración entre dos y tres horas
Los alumnos que no asistan o que lleguen con un retraso mayor a 30 minutos después
del inicio pierden el derecho a rendirlo. Ningún alumno puede retirarse del aula antes de
que pasen los primeros 30 minutos de iniciado el examen. Si un alumno se retira del
examen luego de pasados 30 minutos, pero antes de que termine el examen, debe
entregar su trabajo y ya no puede reingresar
c)
Los alumnos que lleguen con un retraso menor a 30 minutos pueden rendir el examen
solo dentro de lo que resta del tiempo establecidos para su realización. Bajo ninguna
circunstancia ni modalidad podrá extenderse ese tiempo.
DE LAS CALIFICACIONES
a)
Los exámenes y las prácticas serán calificados con notas de cero (00) a veinte (20),
utilizando únicamente números enteros. La nota mínima aprobatoria es de once (11). Si
la suma de las calificaciones parciales de cada pregunta da un total con decimales, la
cifra de los decimales es de cinco o más se aumenta en una unidad la cifra de los
enteros.
b)
Los alumnos que, por cualquier motivo, dejen de rendir una práctica o un examen
reciben la nota cero (00) en dicha evaluación.
c)
El alumno que, hubiera cometido o intentando cometer cualquier falta de prohibida en
la resolución de un examen o práctica recibe una calificación de cero (00).
DE LOS PROMEDIOS
a)
Para los efector de obtener el promedio de los prácticas tipo Pa no se toma en cuenta
el calificativo mas bajo. La nota cero (00) obtenida como calificativo en aplicación de lo
dispuesto en el inciso c) de las calificaciones, no se eliminará.
b)
Los promedios de las prácticas se calcularán con aproximación hasta las décimas.
Cualquiera sea la cifra de las centésimas, no se tomará en cuenta.
c)
La nota final del curso se calculará utilizando la fórmula que a continuación se detalla.
En ella se usa la siguiente nomenclatura .
Nf
:
Nota final
E1, E2
:
Nota del primer y segundo examen parcial.
P
:
Promedio de prácticas
Nf = E1 + E2 + P
3
d)
La nota final del curso se expresa solo en números enteros. Si el cálculo de la nota
final da un total con decimales, debe convertirse esa cifra a enteros (se añade un punto a
la nota si el primer decimal es cinco o más; se elimina el decimal si es menor de cinco).
VII.- BIBLIOGRAFIA
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
l)
m)
n)
CURSO MULTIMEDIA DE RESISTECIA DE MATERIALES
MECÁNICA DE MATERIALES. Ferdinand BEER y Rusell. JOHNSTON
MECÁNICA DE MATERIALES. Ferdinand BEER y Rusell JOHNSTON
INTRODUCCION A LA MECÁNICA DE SOLIDOS. Egor. POPOV.
MECÁNICA DE MATERIALES S. TIMOSHENKO y J. GERE.
RESISTENCIA DE MATERIALES, Ferdinand SINGER y Andew PYTEL
MECÁNICA DE MATEERIALES. POVOP
RESISTENCIA DE MATERIALES (2tomos), S. TIMOSHENKO
MECANICA DE MATERIALES. R. W. FITZGERALD
MECANICA DE MATERIALES, Rusell HIBBELER
RESISTENCIA DE MATERIALES, Jhon CERNICA
MANUAL DE RESISTENCIA DE MATERIALES, G. PISARENKO y otros
PROBLEMAS DE RESISTENCIA DE MATERIALES, J. MIROLIÚBOV.
RESISTENCIA DE MATERIALES. V. I. FEODOSIEV.
Morales, Marzo del 2011.