IN ST IT UT O POLIT ÉCN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

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1 CARRERA: Ingeniería Civil PROGRAMA SINTÉTICO ASIGNATURA: Estructuras Isostáticas SEMESTRE: Cuarto OBJETIVO GENERAL: El alumno clasificará las estructuras isostáticas mediante el análisis y trazo de los elementos mecánicos en cualquier punto de una estructura isostática. CONTENIDO SINTÉTICO: I Introducción II Equilibrio de estructuras isostáticas III Armaduras Isostáticas IV Vigas Isostáticas V Marcos Isostáticos VI Arcos Isostáticos VII Cables METODOLOGÍA: Búsqueda de Información sobre las estructuras isostáticas. Integración de equipos de trabajo para la realización de trabajos y tareas. Realización de investigación de campo. Participaciones y exposiciones bajo la coordinación del profesor. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: La evaluación se efectuará con 70% examen escrito y 30% Tareas y Participación del alumno en clase. La primera evaluación se realizará con las unidades I, II, III. La segunda evaluación se realizará con las unidades IV y V. La tercera evaluación se realizará con las unidades VI y VII. BIBLIOGRAFÍA: Hibbeler R. C. Análisis Estructural, 3ª Edición, Editorial Prentice Hall, México, 1997, 732 págs. Mc. Cormac J. y Elling Rudolf E., Análisis de Estructuras, Métodos clásico y matricial, Editorial Alfa Omega, México, 1996, 618 págs. Beer, F. P., y Johnston E. R. Jr., Mecánica Vectorial para Ingenieros Estática con aplicación a multimedios, 6ª Edición, Editorial Mc. Graw Hill, México, 1997, 471 págs. Carmona/Olvera/Carvajal/ Introducción al análisis de Estructuras Isostáticas, México, Carmona/Espino/ Estática, México 2004.

2 ESCUELA: Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Zacatenco CARRERA: Ingeniería Civil OPCIÓN: COORDINACIÓN: DEPARTAMENTO: ASIGNATURA: Estructuras Isostáticas SEMESTRE: Cuarto CLAVE: ESTIV1904 CRÉDITOS: 9 VIGENTE: Agosto, 2005 TIPO DE ASIGNATURA: Teórica MODALIDAD: ESCOLARIZADA. TIEMPOS ASIGNADOS /SEMANA/TEORÍA: 4.5 /SEMANA/PRÁCTICA: /SEMESTRE/TEORÍA: 8 /SEMESTRE/PRÁCTICA: /TOTALES: 8 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academia de Estructuras. REVISADO POR: Subdirección Académica APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN. Ing. José Luis Minaburo Castillo

3 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 2 DE 10 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Esta asignatura brinda las herramientas básicas que delimitan el perfil profesional del alumno, para proporcionar estructuras seguras y económicas, en beneficio de la sociedad. Todo esto contribuye a formar integralmente al egresado en el área de estructuras. Debido a las características de esta asignatura, se integra en el contexto de las Ciencias de la Ingeniería. Teniendo como antecedente a Estática y como consecuente a Resistencia de Materiales. Las asignaturas colaterales son: Matemáticas IV, Hidráulica Básica, Mecánica de Suelos I, Geomática y Procedimientos Constructivos I. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno clasificará las estructuras isostáticas mediante el análisis y trazo de los elementos mecánicos en cualquier punto de una estructura isostática.

4 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 3 DE 10 UNIDAD I NOMBRE: Introducción El alumno identificará las formas estructurales más comunes y las relacionará con las cargas a que se encuentran sujetas Descripción del campo de aplicación del Ingeniero Civil estructurista Clasificación de las acciones B, 7C 2B, 6C, 5C 2B 1.3 Cargas muertas, vivas y accidentales y su combinación 2B, 8B, 5C 1.4 Formas estructurales Clasificación de cargas muertas, vivas y accidentales. Identificación de las formas estructurales, elaboración de tareas por parte de los alumnos y exposición oral ó con medios audiovisuales por parte del profesor y elaboración de tareas. Las unidades I, II y III se evaluarán mediante examen parcial escrito, que representarán un 70% de la calificación

5 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 4 DE 10 UNIDAD II NOMBRE: Equilibrio de estructuras isostáticas El alumno aplicará los principios de la Estática y determinará si una estructura está en equilibrio y es estable geométricamente. 2.1 Ecuaciones de equilibrio de la Estática 2B, 9C, 4C 2.2 Tipo de apoyos y reacciones 2B, 8B, 9C, 4C, 5C 2.3 Estructuras hipostáticas, isostáticas e hiperestáticas 2B, 8B 2.4 Diagramas de cuerpo libre 2B, 9C, 4C, 5C 2.5 Principio de superposición de causas y efectos 2B Elaboración de tareas e investigación de campo plasmada en fotografías alusivas a los tipos de apoyo empleados en estructuras isostáticas por parte del alumno con guía y asesoría del profesor. Aplicación de ecuaciones de equilibrio de la estática a las estructuras. Las unidades I, II y III se evaluarán mediante examen parcial escrito, que representarán un 70% de la calificación

6 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 5 DE 10 UNIDAD III NOMBRE: Armaduras Isostáticas El alumno calculará las fuerzas internas en armaduras planas isostáticas. 3.1 Definición. Hipótesis para el cálculo de armaduras 1B, 2B, 9C, 5C 3.2 Armaduras simples 1B, 2B, 9C, 4C, 5C 3.3 Estabilidad estructural 1B, 2B, 8B, 9C 3.4 Tipos de armaduras 1B, 2B, 9C, 4C, 5C 3.5 Análisis de armaduras por el método de los nodos B, 2B, 9C, 4C, 5C 3.6 Diagrama de cuerpo libre aplicado en armaduras 2.0 1B, 2B, 9C, 4C, 5C 3.7 Análisis de armaduras por el método de las secciones B, 2B, 9C, 4C, 5C Elaboración de análisis de armaduras por los métodos de los nodos y de las secciones por parte del alumno con la guía y asesoría del profesor. Elaboración de ejercicios y realización de lecturas y tareas. Las unidades I, II y III se evaluarán mediante examen parcial escrito, que representarán un 70% de la calificación

7 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 6 DE 10 UNIDAD IV NOMBRE: Vigas Isostáticas El alumno calculará las reacciones y trazará los diagramas de elementos mecánicos en vigas. 4.1 Definiciones básicas en vigas 1B, 5C 4.2 Definición de fuerza cortante, momento flexionante y fuerza normal 1B, 8B, 5C 4.3 Convención de signos 1B, 8B, 5C 4.4 Trazo de diagramas de elementos mecánicos por secciones-aplicaciones 1B, 8B, 5C 4.5 Relaciones entre cargas, fuerza cortante y momentos flexionantes B, 8B, 5C 4.6 Trazo de diagramas de elementos mecánicos por suma de áreas de cargas y cortantes.-aplicaciones 5.0 1B, 8B, 5C 4.7 Vigas con articulaciones intermedias-aplicaciones 3B, 5C Investigación documental sobre las definiciones básicas de los elementos mecánicos en vigas. Elaboración de ejercicios y tareas. Realización de diagramas de dichos elementos; por parte del alumno con guía y asesoría del profesor. Las unidades IV y V se evaluarán mediante examen parcial escrito, que representarán un 70% de la calificación

8 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTATICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 7 DE 10 UNIDAD V NOMBRE: Marcos Isostáticos El alumno trazará los diagramas de elementos mecánicos en marcos isostáticos. 5.1 Definición de marco estructural. 1B, 3B, 8B 5.2 Clasificación de los marcos 1B, 3B, 8B 5.3 Obtención de reacciones y trazo de los diagramas de elementos mecánicos de marcos isostáticos con diferentes condiciones de carga y apoyos B, 3B, 8B Investigación documental de los elementos mecánicos en marcos y elaboración de diagramas de dichos elementos; por parte del alumno con guía y asesoría del profesor. Elaboración de ejercicios y tareas. Las unidades IV y V se evaluarán mediante examen parcial escrito, que representarán un 70% de la calificación

9 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 8 DE 10 UNIDAD VI NOMBRE: Arcos Isostáticos El alumno trazará los diagramas de elementos mecánicos en arcos isostáticos. 6.1 Definición de arco estructural 1B, 3B 6.2 Clasificación de los arcos, ejemplos de aplicación 1B, 3B 6.3 Marcos que trabajan como arcos 1B, 3B 6.4 Obtención de reacciones y trazo de los diagramas de elementos mecánicos en arcos, circulares isostáticos con diferentes condiciones de carga y apoyos B, 3B 6.5 Obtención de reacciones y trazo de los diagramas de elementos mecánicos en arcos parabólicos isostáticos con diferentes condiciones de carga y apoyos Investigación documental de los elementos mecánicos en arcos isostáticos y elaboración de diagramas de dichos elementos; por parte del alumno con guía y asesoría del profesor. Realización de ejercicios y tareas. Las unidades VI y VII se evaluarán mediante examen parcial escrito, que representarán un 70% de la calificación

10 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 9 DE 10 UNIDAD VII NOMBRE: Cables El alumno calculará las fuerzas de tensión en cables. 7.1 Definición. Hipótesis para el cálculo de cables 1B, 5C 7.2 Clasificación de los cables. Ejemplos de aplicación. 1B, 5C 7.3 Cable rectilíneo B, 5C 7.4 Cable parabólico 3.0 1B, 5C 7.5 Longitud de cable 1B, 5C Búsqueda de información fotográfica ó recorridos en campo para fotografiar las estructuras a base de cables. Exposición de trabajos fotográficos y elaboración de tareas, con guía y asesoría del profesor. Las unidades VI y VII se evaluarán mediante examen parcial escrito, que representarán un 70% de la calificación

11 ASIGNATURA: ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS CLAVE: ESTIV1904 HOJA: 10 DE: 10 PERÍODO UNIDAD 1er. parcial I, II y III Todas las unidades se evaluarán con los siguientes criterios: 2do. parcial IV y V Examen escrito 70% 3er. parcial VI y VII Participación en clase, tareas y trabajos entregados 30% CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 1 Hibbeler R. C. Análisis Estructural, 3ª Edición, Editorial Prentice Hall, México, 1997, 732 págs. 2 3 Mc Cormac J. y Elling Rudolf E., Análisis de Estructuras, Métodos clásico y matricial, Editorial Alfa Omega, México, 1996, 618 págs. Lizárraga G.I. Estructuras Isostáticas, Editorial McGraw-Hill, 1990, 264 págs Macías y Alba Estática, Editorial Spanta, México, 1997, 347 págs. Beer, F. P., y Johnston E. R. Jr., Mecánica Vectorial para Ingenieros Estática, 6ª Edición, Editorial Mc. Graw Hill, México, 1997, 471 págs. Arnal Simón L. Betancourt Suarez M., Nuevo Reglamento de Construcciones, 2ª. Edición, Editorial Trillas, México, 1994, 791 págs. Meli R., Diseño Estructural, Editorial Limusa-Noriega, México, 1991, 596 págs. 8 Carmona/Olvera/Carvajal/ Introducción al análisis de Estructuras Isostáticas, México, Carmona/Espino/ Estática, México 2004.

12 PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Zacatenco CARRERA: Ingeniería Civil SEMESTRE Cuarto ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM. OTROS CURSOS ACADEMIA: Estructuras ASIGNATURA: Estructuras Isostáticas ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Ingeniero Civil (deseable grado de maestría) 2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno clasificará las estructuras isostáticas mediante el análisis y trazo de los elementos mecánicos en cualquier punto de una estructura isostática. 3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS Dominio de las estructuras, tanto práctico como teórico. EPERIENCIA PROFESIONAL Un año impartiendo cursos de estructuras para Ingeniería. Preferentemente con experiencia en la práctica profesional y estudios de posgrado. HABILIDADES Comunicación. Establecimiento de climas favorables para el aprendizaje. Manejo de grupos y facilidad para transmitir conocimientos. Uso de materiales didácticos. Planteamiento de objetivos y motivador para cumplirlos. ACTITUDES Positivas ante el alumnado. Respeto (buena relación maestroalumno) Tolerancia. Ética. Responsabilidad científica. Superación docente y profesional. Criterio. Compromiso social. ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ Ing. Carlos J. Carmona González (T.M.) Ing. Hazael Huerta Romero (T.V.) M. en C. Demetrio Galíndez López Ing. José Luis Minaburo Castillo PRESIDENTE DE ACADEMIA SUBDIRECTOR ACADÉMICO DIRECTOR DEL PLANTEL FECHA: Agosto 2005