Fundamentación, objetivos y programas sintético y

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL
FACULTAD REGIONAL BUENOS AIRES
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL
Asignatura: Estabilidad
Fundamentación
Dotar al alumno de los conocimientos del comportamiento de las fuerzas y acciones que van a recibir las
estructuras y el comportamiento de las mismas. Familiarizar al estudiante sobre los diagramas
característicos de las estructuras.Objetivos de la materia
Conocer los conceptos de estructura, cargas, acciones y deformaciones.
Comprender el concepto de espacialidad de toda la estructura y los conceptos de equilibrio y
estabilidad.
•
Demostrar habilidad para realizar análisis de cargas y acciones, estudiar el equilibrio de
sistemas planos y espaciales isostáticos y determinar solicitaciones en sistemas isostáticos.
•
Despertar curiosidad por los problemas estructurales generales y por los métodos prácticos de
resolución mediante el uso de herramientas computacionales
•
Contenidos mínimos (o Programa Sintético)
•
•
•
•
•
Estática de la partícula. Momento de una fuerza. Reducción de sistemas de fuerzas.
Descomposición de fuerzas.
Equilibrio del cuerpo rígido. Sistemas vinculados. Centros de gravedad. Momentos de 1º y 2º
orden.
Acciones y cargas sobre la estructura.
Reticulados planos y espaciales. Vigas. Pórticos y arcos planos. Pórticos simples espaciales.
Cables.
Líneas de influencia. Tensiones y deformaciones.
Desarrollo de Contenidos (o Programa Analítico)
Unidad Temática 1: INTRODUCCION
Objeto de la materia. Ubicación de la materia en la carrera de Ingeniería Civil.
Conceptos de estructura, acciones, deformaciones, resistencia, capacidad portante.
Modelo real y modelo matemático. Principios e hipótesis. Ternas de referencia. Vectores libres,
aplicados y axilmente libres. Sistemas de unidades.
Unidad Temática 2: GEOMETRIA DE LAS MASAS
Momentos de primer orden de superficies. Baricentros.
Momentos de segundo orden de superficies. Momento de inercia y centrífugo respecto a ejes
paralelos y girados. Ejes conjugados. Ejes principales de inercia. Circunferencia de Mohr.
Unidad Temática 3: SISTEMAS DE FUERZAS
Estática del cuerpo rígido. Fuerzas. Sistemas de fuerzas en el espacio.
Principios de la estática. Hipótesis del cuerpo rígido. Composición y descomposición de fuerzas.
Sistemas equivalentes. Sistema nulo.
Momento de una fuerza y de un sistema de fuerzas respecto de un punto y respecto de un eje.
Expresiones vectoriales y escalares. Cuplas o pares de fuerzas. Reducción de fuerzas. Par de
reduccióm.
Sistemas de fuerzas generalizadas. Reducción a un punto. Invariantes. Equilibrio y equivalencia.
Expresiones vectoriales y escalares. Problemas de fuerzas con incógnitas.
Casos particulares de sistemas de fuerzas generalizadas: sistemas de fuerzas espaciales
concurrentes y paralelas, sistemas planos de fuerzas.
Fuerzas distribuidas en un volumen, en una superficie y en una línea. Fuerza específica.
Reducción, equilibrio y equivalencia de sistemas de fuerzas distribuidas.
Unidad Temática 4: CINEMÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO
Concepto de trayectoria y desplazamiento. Traslaciones y rotaciones. Cupla de rotaciones.
Reducción de un sistema de rotaciones y traslaciones. Movimiento plano. Chapas. Trazado de
elásticas de una chapa.
Unidad Temática 5: CUERPOS VINCULADOS
Cuerpos rígidos en el espacio: concepto de condiciones de vínculo y grados de libertad. Grados de
libertad de un cuerpo en el espacio. Fijación de un cuerpo mediante bielas rígidas. Condiciones
necesarias y suficientes. Vinculación aparente. Mecanismos de vínculo de distinta especie. Análisis
del caso particular de las chapas planas. Cadenas abiertas y cerradas.
Cuerpos espaciales vinculados sometidos a un sistema de fuerzas generalizadas. Concepto de
reacción de vínculo externo e interno, relación con el movimiento impedido por el vínculo.
Esquema de cuerpo libre. Cálculo de reacciones de vínculo. Aplicación a sistemas planos.
Unidad Temática 6: TEOREMA DE LOS TRABAJOS VIRTUALES
Trabajo de fuerzas generalizadas. Teorema de trabajos virtuales. Aplicaciones.
Unidad Temática 7: ESTRUCTURAS ISOSTATICAS
Sistemas formados por barras. Reacciones de vínculo interno y Esfuerzos característicos en una
sección.
Sistemas de barras rectas. Relaciones diferenciales entre las cargas exteriores y los esfuerzos
característicos.
Diagramas de características en vigas y pórticos planos y espaciales. Fuerzas extremas de barra y
fuerzas de nudo. Verificaciones. Discretización del continuo.
Unidad Temática 8: RETICULADOS ISOSTÁTICOS
Sistemas de reticulado. Definiciones. Reticulados planos y espaciales. Generación. Clasificación.
Condiciones de rigidez necesarias y suficientes. Cálculo de esfuerzos en las barras.
Unidad Temática 9: ARCOS Y CABLES
Sistemas lineales de eje curvo. Esfuerzos característicos en Arcos. Esfuerzos de tracción en
cables de pequeña y gran curvatura.
Unidad Temática 10: CARGAS MOVILES
Efectos debidos a las cargas móviles. Líneas de influencia.
Concepto de envolventes.
Unidad Temática 11: TENSIONES Y DEFORMACIONES
Concepto de tensión. Estado de tensión en un punto. Tensiones normales y tangenciales.
Ecuaciones de Equivalencia entre tensiones y esfuerzos característicos.
Concepto de deformación, deformación longitudinal y transversal (distorsión). Expresión general
del vector deformación asociado a una dirección.