Estatica Grafica 2011
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UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, DE SISTEMAS Y DE ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL SYLLABUS I. INFORMACION GENERAL: 1. Escuela Profesional 2. Asignatura 3. Código 4. Créditos 5. Ciclo de Estudios 6. Ciclo Académico 7. Pre-requisito 8. Extensión Temporal 8.1. Duración del Curso 8.2 Número de Horas 9. Docente : : : : : : : Ingeniería Civil. Resistencia de Materiales I IC332 – 16A 5 IV 2011-I Estática, Tecnología de los Materiales. : 16 Semanas. : 4 /2 hrs. Teoría /práctica Semanal. : Ing. Julio Ching Wong II ESTRUCTURA DEL CURSO: 1ª UNIDAD Sumilla Propiedad de los materiales y procedimientos de laboratorio Objetivos generales Conocer el comportamiento de los materiales sometidos a esfuerzos Tareas Estudio de las propiedades de los materiales. Diseño de procedimientos de ensayos. Teórico y analítico de los procedimientos de los ensayos de los materiales Objetivos específicos Comprender los métodos de conocer las propiedades de los materiales en cuanto a los esfuerzos y deformaciones. Capacidades Conocer los materiales mas empleados y modos de experimentar Competencias Aprender los métodos de laboratorio y verificar las propiedades de los materiales TEMARIO Capítulo I: Propiedades elásticas de los materiales. Ensayos de laboratorio. Módulo de elasticidad o de Hooke, Módulo de deformación transversal o de Poisson. Módulo de elasticidad transversal o de esfuerzo cortante. Capítulo II: Introducción a los conceptos básicos Introducción. Procedimientos de la Estática para el Análisis de fuerzas internas. Revisión de las propiedades de la sección. Momento estático de la sección. Momento de inercia. Radio de giro. Cambio de ejes. Principio de Steiner. Momento polar de inercia. Secciones compuestas. Evaluación.- de conocimientos y aplicaciones 2ª UNIDAD Sumilla Aplicación de los conocimientos de los materiales para la solución de problemass hiperestáticos Objetivos generales Entender la importancia de las propiedades elásticas de los materiales para contribuir a la solución de problemas hiperestáticos sencillos y las deformaciones de los elementos Tareas Comprobación analítica y prácticamente las propiedades y los procedimientos de solución Objetivos específicos Comprensión de las propiedades para extender el campo de las soluciones mas alla de las soluciones estáticas Capacidades Entender la necesidad de estudiar los materiales como medio para resolver problemas que involucran deformaciones lineales Competencias Resolver problemas que conllevan las propiedades elásticas de los materiales TEMARIO Capítulo III: Esfuerzos unidimensionales Esfuerzo de tracción y compresión. Esfuerzo de contacto o de aplastamiento. Esfuerzos cortantes o de cizallamiento. Esfuerzo de torsión. Diagramas de esfuerzo y deformación unitarios. Materiales de construcción. Capítulo IV: Esfuerzos de extensión y compresión en secciones inclinadas y en secciones perpendiculares. Combinación de esfuerzos, Círculo de esfuerzos o de Mohr. Esfuerzos principales, direcciones principales. Deformaciones por esfuerzos de compresión y tracción combinados. Ensayo triaxial. Evaluación .- De conocimientos y aplicaciones 3ª UNIDAD Sumilla Comprender los conceptos de seguridad Procedimientos de análisis de elementos estructurales Objetivos generales Comprender los procedimientos de análisis de elementos estructurales bajo cargas de todo tipo. Tareas Solución de problemas de análisis de esfuerzos en los elementos esteructurales isostáticos Objetivos específicos Entender el comportamiento de los elementos estructurales sometidos a cargas para la determinación de los esfuerzos internos. Capacidades Determinar los esfuerzos en las secciones y en la totalidad del elemento estructural estudiado Competencias Analizar elementos estructurales isostáticos, aplicar estos métodos para resolver problemas relacionados. TEMARIO Capítulo V: Esfuerzo admisible. Factor de seguridad de los esfuerzos. Estado límite de esfuerzos. Estudio de elementos de estructuras Tipos de las vigas. Tipos de acciones. Los apoyos y soportes. Metrado de cargas actuantes. Diagramas de cargas. Análisis de vigas: Reacciones de apoyo. Esfuerzos en secciones: Fuerza Cortante. Fuerza Axial. Momento Flector. Esfuerzos en todas las secciones. Diagramas. Evaluación.- Resolución de problemas propuestos sobre análisis de vigas 4ª UNIDAD Sumilla Objetivos generales Tareas Objetivos específicos Capacidades Competencias TEMARIO Capítulo VI: Esfuerzos en vigas. Segunda parte Esfuerzo en cada punto de las secciones. Por flexión, Por cortante y por torsión. Estudio de secciones de materiales compuestos. Caso del concreto armado. Combinación de esfuerzos axiales y flexión. Cargas excéntricas. Núcleo central de una sección. Capítulo VII: Deformación por flexión en Vigas. Deformación de vigas. Giros en una sección. Métodos aplicables. Deflexiones. Flechas. Valores máximos en un tramo. Deformación por esfuerzos cortantes. Deformación por torsión. Evaluación.- Resolución de problemas propuestos sobre determinación de esfuerzos internos y deformaciones en vigas isostáticas 5ª UNIDAD Sumilla Solución de problemas de vigas hiperestáticas simples Objetivos generales Aplicación de las deformaciones en las vigas para resolver problemas hiperestáticos Tareas Resolver los casos de elementos estructurales hiperestáticos de vigas sencillas con empotramientos Objetivos específicos Comprender los procedimientos para abordar los problemas hiperestáticos. Capacidades Resolver problemas de elementos hiperestáticos básicos Competencias Analizar elementos estructurales hiperestáticos básicos, Resolver elementos estructurales con uno a dos grados de hiperestaticidad. TEMARIO Capítulo VIII: Casos hiperestáticos de la flexión. Empotramientos en vigas. Reacciones . Esfuerzos y deformaciones. Evaluación.- Resolver problemas propuestos sobre los puntos del temario III METODOLOGIA: El estudio de la materia del curso, comprende los nuevos conocimientos, para entender la aplicación de estos en la solución de los problemas que encontrarán a lo largo de su formación y el ejercicio de la profesión, familiarizándose con los términos y conceptos y el trabajo analítico requerido para entender cualitativa y cuantitativamente las acciones y las repercusiones al interior de los cuerpos sometidos a esfuerzos. IV.- PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN La evaluación considerará los conceptos de interés, atención y constancia en el estudio. - Se considerará la asistencia del alumno a las clases y exposiciones. -El rendimiento se evaluará a través de prácticas calificadas. Todas las prácticas tendrán igual peso y se eliminará la nota más baja, a partir de cinco notas, como corrección estadística. -La asistencia a las prácticas deberá ser del 100%. La inasistencia a las prácticas se calificará con la nota cero. -Las notas de las prácticas y la nota por asistencia se considerarán para obtener el promedio final. -No hay rezagados en las prácticas. La escala de notas es de cero a 20.0 y la nota aprobatoria mínima es de 10.5 que será redondeada a 11.. V.- BIBLIOGRAFÍA Gere, Timoshenko, Beer, Johnston, De Wolf Pytel , Singer, . Resistencia de Materiales & Mecánica de los Materiales Mecánica de los Materiales Resistencia de Materiales UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DE SISTEMAS Y DE ARQUITECTURA SILABO 2011-I Nombre del curso : Estática Gráfica Escuela Profesional : Arquitectura Código . : IC -160 Ciclo: 2011-I Créditos: 05 Horas Semanales: 05 (Teoría: 04 — Práctica: 02) Prerrequisitos: MM 234- Matemáticas Aplicadas Profesor: Ing. Julio Ching Wong I.- INTRODUCCION. El curso de Estática Gráfica es un curso teórico y práctico. Su propósito es brindar al estudian-te los conceptos básicos del equilibrio y estabilidad de los cuerpos sometidos a la acción de las fuerzas naturales y aplicadas. Los procedimientos de estudio son de carácter gráfico: Grafostática, que evita al máximo los cálculos numéricos y enseña el comportamiento de los cuerpos bajo la acción de las fuerzas de una forma intuitiva, entendiendo el equilibrio y la estabilidad de los cuerpos y las reacciones en los apoyos. II. OBJETIVOS Desarrollar los conceptos teóricos y lograr que el alumno comprenda la naturaleza de las accio-nes de las fuerzas sobre los cuerpos físicos, comprendiendo globalmente objetos pequeños hasta los de mayor dimensión y complejidad. Este estudio alcanza a los concepto de la acción de los distintos tipos de fuerzas y el desarrollo de las reacciones de los apoyos para lograr el equilibrio y la estabilidad. III.- ALCANCE El desarrollo del curso comprende: Concepto de fuerza. Tipos de fuerzas, operaciones con las fuerzas, composición de fuerzas y resultante. Descomposición de una fuerza y componentes. Medición de las fuerzas. Sistemas de medidas. Sistemas de más uso en el país. Propiedades de una superficie. Ubicación del centroide de un área. Ubicación del centro de gravedad de un cuerpo bidimensional y tridimensional. Concepto de cargas aplicadas. Acciones y reacciones. Elementos y sistemas isostáticos. Equilibrio y estabilidad estática. Aplicación de cargas, cálculo de reacciones de apoyo y bases de sustentación, IV.- CONTENIDO 1ª UNIDAD Sumilla Se desarrolla el concepto de fuerza, los tipos de fuerzas, su representación gráfica y las operaciones que se realizan con las fuerzas. Medición de las fuerzas y los sistemas de unidades mas usadas. Objetivos generales Identificar las fuerzas, su forma de actuar. Dominar los procedimientos de composición y descomposición de fuerzas Utilizar los sistemas de fuerzas mas utilizados. Tareas Practicar las operaciones con los sistemas de medidas Practicar los procedimientos de las operaciones que se realizan con las fuerzas Objetivos específicos Aprender a utilizar las herramientas para realizar las operaciones con fuerzas y dominar las operaciones con los sistemas de unidades. Capacidades Entender las acciones realizadas por las fuerzas, Conocer los procedimientos gráficos usados para las operaciones con fuerzas Competencias Realizar las operaciones con las fuerzas, Determinar la resultante de varias fuerzas Encontrar las componentes de una fuerza. TEMARIO CAPITULO 1.- CONCEPTOS BÁSICOS. Las fuerzas. Características. Tipos de fuerzas, fuerzas concentradas y fuerzas repartidas. Representación gráfica. Operaciones con las fuerzas. Diagrama del cuerpo libre. Suma o composición de fuerzas. Descomposición de una fuerza. Método del paralelogramo. Método de Culmann CAPITULO 2.- SISTEMAS DE FUERZAS. Unidades. Sistemas de medidas. Evaluación Resolver problemas relativos a los temas estudiados 2ª UNIDAD Sumilla se estudian las propiedades de las superficies y los cuerpos en relación de los pesos de sus partes. Concepto de centroides y centros de gravedad Objetivos generales Comprender los conceptos de centroide y centro de gravedad de un cuerpo, superficie y linea. Conocer los procedimientos para determinar estas características. Entender el efecto del rozamiento de los cuerpos y su efecto en el equilibrio y estabilidad Comprender los conceptos del equilibrio Tareas Entender los conceptos de la concentración de la masa en los cuerpos, ubicación de los centros de gravedad y centroide. Comprender la generación de las fuerzas de reacción en los cuerpos sometidos a la acción de fuerzas. Objetivos específicos Conocer los procedimientos para tratar los problemas relacionados con estos temas Resolver eficientemente los problemas básicos. Entender el significado de los resultados. Capacidades Dominar los procedimientos para encontrar las reacciones en los soportes de un cuerpo. Competencias Entender el fenómeno del equilibrio y la estabilidad de un cuerpo. Dominar los procedimientos para resolver problemas relacionados TEMARIO CAPITULO 3.- PROPIEDADES GEOMÉTRICAS. Centroide de un área. Centro de gravedad de un cuerpo. CAPITULO 4.- Equilibrio estático, prueba del equilibrio estático. Propiedades de un sistema en equilibrio. Apoyos y vínculos. Aplicación de muchas fuerzas. Método de Culmann. Momento de una fuerza. Teorema de Varignon CAPITULO 5.- Rozamiento. Tipos de rozamiento. Importancia en el equilibrio y la estabilidad. Evaluación Resolver los problemas planteados en estos temas 3ª UNIDAD Sumilla Se analiza el concepto de estabilidad de los cuerpos Se estudian los conceptos de las fuerzas generadas por los líquidos y materiales de relleno y sus acciones sobre los elementos de contención Objetivos generales Entender los fenómenos de deslizamiento y volteo de los cuerpos. Asimilar los conceptos básicos de la estabilidad Comprender el efecto de las acciones horizontales Tareas Explicar los factores actuantes para la estabilidad de los cuerpos apartir de los procedimientos gráficos Objetivos específicos Analizar los sistemas para evitar la falla por estabilidad de los cuerpos. Proponer soluciones adecuadas ante este problema Capacidades Poder realizar análisis de estabilidad de un cuerpo bajo cargas Analizar los factores para corregir una situación de inestabilidad. Competencias Entender el fenómeno de estabilidad Posibilidad de proponer las variaciones para mejorar el estado crítico TEMARIO CAPITULO 6.- Estabilidad de los sistemas planos. Estabilidad de las estructuras de tres dimensiones. CAPITULO 7.- Estática de los fluidos. Evaluación Resolver problemas planteados sobre esta materia 4ª UNIDAD Sumilla Se estudian los elementos constructivos básicos. Se estudian las diferencias entre los sistemas que se pueden solucionar con los métodos estáticos. Objetivos generales Tener conocimiento de la generación de las estructuras a partir de los elementos constitutivos las cargas y las conexiones. Determinar el equilibrio de estos elementos bajo carga y la .estabilidad Tareas Se estudia los tipos de elementos básicos y las formas de conexión. Se combinan estos elementos para formar estructuras sencillas Se resuelven los casos del equilibrio estático Objetivos específicos Entender la formación de conjuntos estructurales a partir de los elementos simples. Entender la estabilidad de los sistemes estáticos. Capacidades Identificar los elementos que conforman una estructura isostática Determinar las reacciones de equilibrio. Componer estructuras isostáticas sencillas Competencias Conoce los principales elementos estructurales Conoce los tipos de uniones entre los elementos para formar estructuras Determina las condiciones de equilibrio TEMARIO CAPITULO 8.- Elementos constructivos, conceptos. La viga recta. La viga curva. Su equilibrio CAPITULO 9.- Nociones de Sistemas isostáticos e hiperestáticos, Evaluación Resuelve problemas sobre la materia 5ª UNIDAD Sumilla Se estudian los arcos isostáticos y los cables flexibles bajo cargas Se encuentran las reacciones de apoyo. Objetivos generales Conocer las características de estos elementos y resolver los problemas de las reacciones Tareas Definir las características de este tipo de elemento Conocer la forma de aplicación de las cargas Estudiar las reacciones de equilibrio Objetivos específicos Reconocer estos elementos Aplicar las cargas y resolver el equilibrio Capacidades Define las características de los elementos, las cargas que se aplican Resuelve el equilibrio determinando las reacciones de apoyo Competencias Analiza la estática de estos dos tipos de elementos estructurales. TEMARIO CAPITULO 10.- El arco isostático. Su equilibrio CAPITULO 11.- La estática del cable. Las cargas concentradas y repartidas. Forma. Reacciones Evaluación Determina las reacciones en estos elementos estructuirales bajo cargas determinadas V.- PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN La evaluación considerará los conceptos de interés, atención y constancia en el estudio. -Se considerará la asistencia del alumno a las clases y exposiciones. El rendimiento se evaluará a través de prácticas calificadas. -Todas las prácticas tendrán igual peso y se eliminará la nota más baja, a partir de cinco notas, como corrección estadística. La asistencia a las prácticas deberá ser del 100%. La inasistencia a las prácticas se calificará con la nota cero. -Las notas de las prácticas restantes y la nota por asistencia se considerarán para obtener el promedio final. No hay rezagados en las prácticas. -La escala de notas es de cero a 20.0 y la nota promedio aprobatoria mínima es de 10.5 que será redondeada a 11. VI.- BIBLIOGRAFÍA F. Beer y R. Johnston Henkel, Otto Timoshenko, Stephen Meriam, J. L. Estática Estática Gráfica Estática Mecánica
