calculo estructural i - Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y
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Hoja_1 Programa de: CÁLCULO ESTRUCTURAL I Universidad Nacional de Córdoba Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales Código: República Argentina Carrera:Ing. Mec. Electricista ó Ing. Mecánica Plan: 211-97 212.00 Puntos: 3 Escuela: Ing. Mec. Electricista Carga Horaria: 72 Hs. Seman: 4,5 Departamento: Estructuras Semestre: 7mo Año: 4to Obligatoria Objetivos: OBJETIVOS GENERALES. Desarrollar los métodos de ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS de barras en régimen elástico lineal bajo cargas estáticas y dinámicas. * Aplicar esos métodos a la solución de problemas que se presentan habitualmente en Ingeniería Mecánica. OBJETIVOS PARTICULARES. 1.- Desarrollar brevemente el "Método de las Fuerzas" a fin de introducir los aspectos físicos de Análisis Estructural. 2.Desarrollar el "Método de Rigidez" como herramienta habitual de cálculo por computadora. 3.- Emplear principios energéticos y trabajos virtuales para derivar los métodos generales de cálculo. 4.- Estudiar "Dinámica Estructural", como introducción a vibraciones mecánicas, respuesta sísmica, vibraciones aleatorias, etc..., calculando la respuesta de estructuras excitadas dinámicamente por integración numérica. Descomposición Modal y Respuesta en Frecuencia. 5.- Capacitar al alumno parar analizar cualquier estructura de barras reconociendo: a) Los distintos tipos de estructuras de barras, las variables que intervienen y la modelización adecuada. b) Las cargas actuantes. c) El carácter dinámico o estático de un problema. d) El método de cálculo adecuado. y determinando: e) El desplazamiento de cualquier punto. f) Los esfuerzos internos en cualquier sección. Programa Sintético (títulos del analítico) 1 Teoremas energéticos. 2 Métodos de las Fuerzas. 3 Método de Rigidez. 4 Predimensionamiento estructural. 5 Dinámica de las estructuras. 6 Vibraciones. Programa Analítico de foja: 2 a foja: 3 Programa Combinado de Exámen (no corresponde) Bibliografía de foja: 4 a foja: 4 Correlativas Obligatorias: Resistencia de Materiales Mecánica Teórica Correlativas Aconsejadas: Rige: (llenar) Aprobado H.C.D.: Res.: Modificado/Anulado/Sust H.C.D. Res.: Fecha: Fecha: El Secretario Académico de la Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales (UNC) certifica que el programa está aprobado por el (los) números y fecha(s) que anteceden, Córdoba, / / . Carece de validez sin la certificación de la Secretaría Académica: PROGRAMA ANALÍTICO TEOREMAS ENERGÉTICOS Tema 1 - Energía Interna de Deformación. 1. Energía interna de deformación en sólidos elásticos. 2. Cálculo de la energía interna de deformación. Aplicaciones. 3. Teorema de reciprocidad. Aplicación a líneas de influencia. Tema 2 - Principio de los Trabajos Virtuales. 1. Trabajos virtuales en sólidos deformables 2. Principios de los trabajos virtuales (P.T.V.) 3. Cálculo de desplazamientos aplicando el P.T.V. Tema 3 - Principio de Mínima Energía Potencial Total 1. Principio de mínima energía potencial total (P.M.E.P.C.) 2. El método de rigidez como aplicación del P.M.E.P.C. 3. Problemas no lineales. Otras aplicaciones. MÉTODO DE LAS FUERZAS Tema 4 - Método de las Fuerzas. 1. Estructuras hiperestáticas reticuladas y de alma llena. 2. Efectos térmicos. Defectos de montaje. Desplazamientos. prefijados 3. Cálculo de desplazamientos en sistemas hiperestáticos. Tema 5 - Principio de Mínima Energía Potencial Complementaria. 1. Principio de mínima energía potencial complementaria 2. El método de las fuerzas como aplicación del P.M.E.P.C. 3. Teorema de Castigliano MÉTODO DE LA RIGIDEZ Tema 6 - Método de Rigidez en reticulados. 1. Relaciones cinemáticas para barras de reticulado. 2. Matriz de rigidez de una barra y de un sistema 3. Condiciones de apoyo. Desplazamientos. Esfuerzos en barras. Tema 7 - Método de rigidez en Pórticos Planos. 1. Matriz de rigidez de una barra prismática y de un sistema. 2. Condiciones de apoyo. Esfuerzos. Reacciones de apoyo 3. Cargas no aplicadas en los nudos. Desplazamientos. prefijados. 3 Tema 8 - Temas Complementarios. 1. Emparrillado plano. Pórticos tridimensionales. 2. Partición en subestructuras 3. Análisis de estructuras simétricas PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL Tema 9 - Predimensionado, Modelización y Análisis Estructural. 1. Tipos de estructuras de barras y modelos de análisis. 2. Ecuaciones y métodos de análisis de sólidos deformables. 3. Predimensionado; su importancia en casos hiperestáticos. DINÁMICA DE LAS ESTRUCTURAS Tema 10 - Generalidades Sobre Dinámica Estructural. 1. Respuesta a cargas variables en el tiempo. 2. Importancia de la masa y de las fuerzas disipativas. 3. Características dinámicas de una estructura. Tema 11 - Respuesta de un Oscilador Simple. 1. Vibraciones libres. 2. Excitación periódica. Carga armónica. 3. Integral de Duhamel. Integración numérica. VIBRACIONES Tema 12 - Vibraciones Libres en Sistemas Múltiples. 1. Equilibrio dinámico. Matriz de rigidez condensada. 2. Vibraciones libres. Modos de vibrar y sus propiedades. 3. Determinación práctica de modos y frecuencias. Tema 13 - Método de Descomposición Modal. 1. Coordenadas normales. Descomposición modal. 2. Contribución casi-estática de los modos superiores. 3. Excitación dinámica por movimiento de apoyo Tema 14 - Método de Respuesta en Frecuencia. 1. Transformada de Fourier. Transf. discreta de Fourier. Transformada rápida. 2. Respuesta en frecuencia del oscilador simple. 3. Respuesta en frecuencia en sistemas múltiple. 3 4 BIBLIOGRAFIA MÉTODO DE LAS FUERZAS 1. MÉTODO DE LAS FUERZAS. Apuntes de la cátedra Julio Massa y Carlos Prato. Cooperadora del Departamento de Estructuras. U.N.C. MÉTODO DE LA RIGIDEZ 2. MÉTODO DE LA RIGIDEZ. Apuntes de la cátedra Julio Massa y Carlos Prato Cooperadora del Departamento de Estructuras. U.N.C. 3. INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS ESTRUCTURAL CON MATRICES Kardestuncer Mc Graw Hill - 1975. 4. MÉTODOS MATRICIALES PARA CALCULO ESTRUCTURAL Livesley Blume - 1970 DINÁMICA ESTRUCTURAL 5. DINÁMICA ESTRUCTURAL. Apuntes de la cátedra Julio Massa y Carlos Prato. Coop. del Departamento de Estructuras de la U.N.C. 6. DYNAMICS OF STRUCTURES JAGMOHAN l. HUMAR Prentice Hall - 1990. 7. ESTRUCTURAL DINAMICS Mario Paz Van Nostrand Reinhold - 1990 8. DYNAMICS OF STRUCTURES Cloug & Penzien Mac Graw Hill - 1975 4
