20111IMM105MAR5S149

Facultad de Ingeniería Naval
y Ciencias del Mar
SILABO
1. GENERALIDADES
1.1. Denominación de Asignatura
1.2. Código
1.3. Fecha de Aprobación
1.4. Aplicado en el Periodo
1.5. Versión
1.6. Autor
1.7. Régimen de Estudio
1.8. Obligatorio/Electivo
1.9. Área Académica/Escuela
1.10. Año Académico-Ciclo
1.11. Créditos
1.12. Total de horas semanales
1.13. Horas de Teoría
1.14. Horas de Práctica/Laboratorio
1.15. Tipo de Evaluación
1.16. Pre-requisitos
:
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:
:
:
:
:
RESISTENCIA DE MATERIALES
MAR5
03/01/2011
2011-I
2
FINMAR
Regular
Obligatorio (O)
Ciencias
V
3.0
05
01
04
B
Mecánica ESTÁTICA
2. SUMILLA.
El curso de Resistencia de Materiales proporciona al estudiante el
conocimiento de las relaciones entre las cargas aplicadas a un cuerpo, los
esfuerzos y deformaciones producidos en él, así como la aplicación de dichas
relaciones en el campo de la ingeniería estructural. Se trata los temas de:
Esfuerzos, deformación unitaria y propiedades mecánicas
de los materiales,
carga axial, flexión, esfuerzo cortante, torsión, cargas
combinadas,
transformaciones de esfuerzos y deformaciones, diseño y deflexión de vigas y
ejes, y diseño de columnas.
3. OBJETIVOS
3.1 OBJETIVOS GENERALES


Proporcionar los conceptos básicos de la mecánica del comportamiento
físico de los diversos elementos que conforman una estructura.
Estudiar los esfuerzos y deformaciones de máquinas y estructuras
producidos por diversas solicitaciones. El estudio se limita a problemas
lineales en elementos unidimensionales.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Aplicación de los principios de la mecánica de los cuerpos deformables.
1
Resistencia de Materiales



Uso adecuado de los materiales teniendo en cuenta sus características de
resistencia y deformación.
Entendimiento del comportamiento de un cuerpo sometido a
solicitaciones axiales, cortantes, torsión y flexión.
Resolver problemas particulares relacionados con un determinado tipo de
solicitación y con solicitaciones combinadas.
4. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
El curso consta de:
 Tres (2) horas teóricos; en las cuales se exponen los conceptos y técnicas
analíticas de la Resistencia de Materiales incidiendo en las aplicaciones a
situaciones reales apoyándose de programas de cómputo y medios
audiovisuales, y
 Dos (3) horas prácticas; destinadas a afianzar los conceptos obtenidos
mediante la resolución de problemas de aplicación y la realización de
algunos ensayos de laboratorio.
5. EVALUACIÓN DE APRENDIZAJE: TIPO B
Asignaturas de especialidad cuyo contenido temático comprende teoría y/o
tecnología profesional y que por su naturaleza requieren de trabajos
supervisados.
El Promedio final de la Asignatura será:
Donde:
EP = Examen Parcial
EF = Examen Final
PP = Promedio de Prácticas
El número de prácticas es 5 (cinco). Puede eliminarse la nota más baja de las
cinco.
El promedio de prácticas de las Asignaturas tipo B se determina en función de
las prácticas desarrolladas en las horas asignadas para este fin.
La programación de estas prácticas debe comprender:
2 prácticas de Aula antes del Examen Parcial.
3 prácticas de Aula antes del Examen Final.
Entonces, el promedio de Prácticas será:
2
Resistencia de Materiales
6. PROGRAMACIÓN SEMANAL DEL CONTENIDO
SEM.
HRS.
01
05
02
05
TEMA
BIBLIOGRAFÍA
1 Esfuerzo: Introducción. Método de las secciones. Definición
de esfuerzo. Tensor de Esfuerzo. Ecuaciones diferenciales de
equilibrio. Análisis de esfuerzos en barras cargadas
axialmente: esfuerzo normal máximo, esfuerzo sobre secciones
inclinadas y esfuerzo cortante. Análisis de esfuerzos cortantes.
2 Deformación unitaria: Ensayo de tracción y deformación
unitaria normal. Relaciones esfuerzo-deformación unitaria. Ley
de Hooke. Razón de Poisson. Deformación unitaria térmica.
Otras idealizaciones de las relaciones constitutivas. Materiales
linealmente viscoelásticos. Fatiga.
7.1-7.3
7.1-7.3
LABORATORIO 1. Ley de Hooke
03
05
04
05
3 Deformación axial de barras - Sistemas estáticamente
determinados: Introducción. Deformación en barras cargadas
axialmente. Principio de Saint-Venant y concentraciones de
esfuerzos. Cargas dinámicas y de impacto.
4 Deformación axial de barras - Sistemas estáticamente
indeterminados: Consideraciones generales. Método de las
fuerzas de análisis. Introducción al método de los
desplazamientos.
LABORATORIO
indeterminado
05
05
2.
Sistema
7.1-7.3
7.1-7.4
Estáticamente
Método de los desplazamientos con grados de libertad.
Problemas no lineales estáticamente indeterminados.
Recipientes a presión de pared delgada.
5 Ley de Hooke generalizada: Relaciones constitutivas para
cortante. Conceptos generalizados de la deformación unitaria
7.1-7.4
y ley de Hooke. Relaciones entre E, G y ν.
1ra Práctica Calificada.
06
05
07
05
6 Torsión:
Aplicación del método de las secciones. Torsión de barras
circulares elásticas. Fórmula de la torsión. Diseño por
resistencia
de
elementos
circulares
en
torsión.
Concentraciones de esfuerzos y ángulo de torsión en elementos
circulares. Problemas estáticamente indeterminados.
Enfoque alternativo de la ecuación diferencial para problemas
de torsión. Torsión de elementos sólidos no circulares. Barras
sólidas con cualquier sección transversal. Alabeo de secciones
abiertas de pared delgada. Torsión de elementos tubulares.
7.1-7.4
7.1-7.4
LABORATORIO 3. Ensayo de torsión
08
05
09
05
7 Estática de vigas:
Introducción. Apoyos y cargas. Reacciones en apoyos de vigas.
Aplicación del método de las secciones. Fuerza axial en vigas.
Fuerza cortante en vigas. Momento flector en vigas. Diagramas
de P, V y M.
2da Práctica Calificada.
V y M por integración: Ecuaciones diferenciales de equilibrio
para un elemento viga. Diagramas de fuerza cortante por
integración de la carga. Diagramas de momento por
integración de la fuerza cortante. Efecto de momentos
3
7.1-7.4
Resistencia de Materiales
concentrados sobre los diagramas de momentos. Ejercicios
aplicativos.
10
11
02
05
EXAMEN PARCIAL
Diagrama de momento y la curva elástica. V y M por funciones
de singularidad. Aplicaciones de las funciones de singularidad.
Problemas.
8 Flexión simétrica en vigas: Introducción. Hipótesis básica y
fórmula de la flexión elástica.
7.1-7.4
LABORATORIO 4. Ensayo de flexión.
12
05
13
05
14
05
15
05
16
05
17
05
Centroides. Cálculo del momento de inercia. Secciones
compuestas. Aplicaciones de la fórmula de la flexión elástica.
Concentraciones de esfuerzos. Vigas de sección transversal
compuesta. Flexión asimétrica.
3ra Práctica Calificada.
9 Esfuerzos cortantes en vigas:
Introducción. Flujo de cortante. Fórmula del esfuerzo
cortante para vigas. Alabeo de secciones planas debido al
cortante. Limitaciones de la fórmula del esfuerzo cortante.
Esfuerzo cortante en patines de vigas. Centro de cortante.
10 Transformaciones de esfuerzos:
Transformaciones de esfuerzos en problemas bidimensionales.
Esfuerzos principales en problemas bidimensionales. Esfuerzos
cortantes máximos en problemas bidimensionales. Círculo de
Mohr de esfuerzos para problemas bidimensionales.
Construcción de círculos de Mohr para la transformación de
esfuerzos. Esfuerzos principales para un estado general de
esfuerzos. Círculo de Mohr para un estado general de esfuerzo.
4ta Práctica Calificada.
11 Criterios de falla:
Teoría del esfuerzo cortante máximo. Teoría de la energía de
deformación máxima. Teoría del esfuerzo normal máximo.
12 Deflexiones en vigas: Deflexiones en vigas por integración
directa. Deflexiones en vigas por el método de áreamomento.
13 Columnas:
Introducción. Ejemplos de inestabilidad. Criterios de
estabilidad de columnas. Teoría del pandeo de columnas.
Carga de Euler para columnas con extremos articulados. Carga
de Euler para columnas con restricciones de extremo
diferentes. Limitaciones de la fórmula de Euler.
5ta Práctica Calificada.
LABORATORIO 5. Ensayo de pandeo
18
05
19
20
02
02
Fórmulas generalizadas para la carga de pandeo de Euler.
Diseño de columnas. Consideraciones generales. Columnas
cargadas
concéntricamente.
Columnas
cargadas
excéntricamente. Estabilidad lateral de vigas. Repaso y/
nivelación.
EXAMEN FINAL
EXAMEN SUSTITUTORIO
4
7.1-7.4
7.1-7.4
7.1-7.4
7.1-7.5
7.1-7.5
7.1-7.5
Resistencia de Materiales
7. BIBLIOGRAFÍA
 LIBRO DE TEXTO: Gere, J.-Timoshenko, S. Mecánica de Materiales. 4ta
Edición. Editorial Thomson/Paraninfo. 2006
7.1 Popov P, Egor. Introducción a la mecánica de sólidos. Editorial Limusa.
1ra. Edición, 1976.
7.2 Hibbeler R.C. Mecánica de materiales. Pearson Educación. 6ta Edición,
2006.
7.3 Beer, F y Johnston, R. Mecánica de materiales. McGraw-Hill. 4ta
Edición, 2007.
7.4 Singer, Ferdinand L. y Pytel, Andrew. Resistencia de materiales.
Editorial Harla. 3ra Edición, 1982.
8. REQUERIMIENTOS DE EQUIPOS




Equipos de Multimedia.
Pizarra, plumones y/o tizas.
Programas de cómputo.
Laboratorio de ensayo de materiales.
5