MÉTODOS PROBABILÍSTICOS DE OPTIMIZACIÓN

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN DIVISIÓN DE MATEMÁTICAS E INGENIERÍA LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL ACATLÁN PROGRAMA DE ASIGNATURA CLAVE: SEMESTRE: 5 MODALIDAD (CURSO, TALLER, LABORATORIO, ETC.) MÉTODOS PROBABILÍSTICOS DE OPTIMIZACIÓN CARACTER HORAS SEMESTRE HORA / SEMANA TEORÍA PRÁCTICA CRÉDITOS CURSO, TALLER OBLIGATORIO NIVEL: APLICADO SERIACIÓN OBLIGATORIA PRECEDENTE SERIACIÓN OBLIGATORIA CONSECUENTE REQUISITO ÁREA: SISTEMAS PROBABILIDAD Y ESTADÍSTICA SIMULACIÓN DE SISTEMAS POR COMPUTADORA, PROGRAMACIÓN DINÁMICA. ACREDITACIÓN DEL EXAMEN DE ORTOGRAFÍA Y REDACCIÓN O TALLER DE TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN Y EXPRESIÓN ESCRITA. OBJETIVO: EL ALUMNO APLICARÁ CONCEPTOS Y TÉCNICAS PROBABILISTAS PARA DETERMINAR ESTRATEGIAS ÓPTIMAS, UTILIZANDO LOS DIFERENTES MODELOS MATEMÁTICOS, PARA LA TOMA DE DECISIONES EN LOS DIFERENTES ÁMBITOS RELACIONADOS CON LA INGENIERÍA CIVIL : 18 Unidad 1. TEORIA DE DECISIONES. Objetivo: Identificará los diferentes modelos para la toma de decisiones, en los diferentes ámbitos de la ingeniería civil interpretando las tablas para decidir adecuadamente. 1.1 Introducción a los modelos estocásticos. 1.2 El proceso de la toma de decisiones 1.3 Terminología básica - Construcción de alternativas - Estados de la naturaleza - Cuadro - Árboles de decisión 1.4 Tres clases de modelos de decisión - Toma de decisiones bajo certidumbre - Toma de decisiones bajo riesgo - Análisis Bayesiano y clásico - Uso de árboles de decisión - El valor de información perfecta - El valor de la prueba - Toma de decisiones bajo incertidumbre - Criterio de Laplace - Modelo Optimista 103

2 - Modelo Pesimista - Modelo de Arrepentimiento - Modelo de decisión maximización del pago promedio 1.5 Análisis de Sensibilidad 1.6 Uso de programa : 14 UNIDAD 2. TEORÍA DE LÍNEAS DE ESPERA. Objetivo: Analizará los diferentes modelos de teoría de líneas de espera, y realizará las diferentes aplicaciones. 2.1 La estructura de un sistema de líneas de espera - La línea de espera de un solo canal - El proceso de llegadas o arribos - La distribución de tiempos de servicio - La disciplina de la línea de espera 2.2 Características de la líneas de espera M/M/ 1 - Tiempos de llegadas aleatorias - Tiempos de servicios aleatorio - Mejoramiento de la operación de la líneas de espera 2.3. Características de operación de las líneas de espera de un M/M/S - Características de operación 2.4 Ejemplo económico 2.5 Una relación general para los modelos de líneas de espera 2.6 Otros modelos de líneas de espera - El modelo de líneas de espera de un solo canal con llegadas Poisson y tiempos de servicio arbitrario - El caso M/G/1 - Tiempos de servicio constantes 2.7 Modelos de canales múltiples con llegadas Poisson y tiempos de servicios arbitrarios - Características de operación de un modelo M/G/S - Modelo de líneas de espera con poblaciones con demanda finitas 2.8 Manejo de paquetes líneas de espera : Unidad 3.CADENAS DE MARKOV. Objetivo: Analizará los conceptos de las cadenas de Markov, aplicándolos a diferentes tipos de problemas Descripción de una cadena de Markov 3.2 Cálculo de las probabilidades de transición, estados y ensayos 3.3 Presentación de cadena de Markov a través de un árbol 3.4 Estados estacionarios, desarrollo matemático. Casos especiales - Cíclico - Absorción 3.5 Manejo de paquetes relacionados con cadenas de Markov 104

3 : Unidad 4. PLANEACIÓN DE LAS ACTIVIDADES DE LA EMPRESA. Objetivo: Seleccionará entre los diferentes modelos de pronósticos el más adecuado de acuerdo a las circunstancias del problema Clasificación de los técnicas de pronósticos 4.2 Selección de un técnica de pronósticos 4.3 Técnicas de series de tiempo 4.4 La técnica gráfica 4.5 Promedio móviles 4.6 Suavizamiento exponencial 4.7 Análisis de tendencia 4.8 Técnicas casuales 4.9 Análisis de regresión 4.10 Modelos econométricos Uso de programa : 10 Unidad 5. MODELOS DE INVENTARIOS. Objetivo: Identificará los diferentes modelos de inventarios y analizará las diferentes situaciones en que se aplican 5.1 El modelo de la cantidad económica de pedido ( CEP) - La decisión de cuánto pedir - La decisión de cuándo pedir - Análisis de sensibilidad en el modelo de la CEP - Cómo utilizar el modelo CEP. 5.2 El modelo del tamaño económico del lote de producción. - El modelo de costo total - Determinación del tamaño económico del lote de producción 5.3 Un modelo de inventarios con agotamiento planeados 5.4 Descuentos por cantidades para el modelo CEP 5.5 Un modelo de inventarios de un solo periodo con demanda probabilista 5.6 Un modelo de revisión periódica con demanda probabilista 5.7 Planeación de requerimientos de materiales - Demanda dependiente y el concepto PRM - Sistema de información para la PRM 5.8 El enfoque de justo a tiempo 5.9 Uso de paquetes de inventarios 105

4 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA EPPEN, G..D. y GOULD, F. J. (2000): Investigación de operaciones en la ciencia administrativa. 5ª Edición. Ed. Pearson. HILLER, y LIBERAMAN. (2002): Investigación de operaciones. 7ª. Edición. Ed. Mc Graw Hill. TAHA. (2000): Investigación de operaciones. Ed. Mc Graw Hill. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA ANDERSON, DAVID R. (1993): Introducción a los modelos cuantitativos para la administración. Ed. Iberoamérica. GALLAGHER, CHARLES. (1983): Métodos cuantitativos para la toma de decisiones en administración. Ed. Mc. Graw Hill. PRAWDA. (1999): Métodos y modelos de investigación de operaciones. Vol. 2 Modelos estocásticos. Ed. Limusa. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El profesor expondrá los temas y contenidos de las diferentes unidades. Asimismo la exposición deberá respaldarse con ejemplos claros. El profesor propiciará la participación de los alumnos a través del desarrollo de ejercicios en clase. En el caso de que algún tema sea expuesto por los alumnos, éstos serán bajo la supervisión y guía del maestro. Se recomienda utilizar material audiovisual y multimedia para apoyar los temas que así lo requieran. Se recomienda propiciar en los alumnos los trabajos de investigación, tanto para ampliar conceptos básicos, como de bibliografía en general, así como el resolver ejercicios y problemas en casa. Se recomienda realizar mesas de discusiones sobre los temas analizados. El profesor deberá introducir y exponer los temas y contenidos de las diferentes unidades. La exposición de las unidades deberá respaldarse con ejemplos claros y sencillos, relacionados con la carrera de ingeniería civil Relacionar estas técnicas con su uso en otras áreas, como en evaluación de proyectos El profesor fomentará en los alumnos el uso y desarrollo de programas de cómputo para la solución de problemas específicos. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Exámenes parciales. Exámenes finales. Trabajos y tareas fuera del aula. Participación en clase. Trabajos en equipos. Trabajos de la toma de decisiones en programas de computadora PERFIL PROFESOR QUE SE SUGIERE Profesional en ingeniería o en matemáticas con experiencia en el área. 106

5 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN DIVISIÓN DE MATEMÁTICAS E INGENIERÍA LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL ACATLÁN PROGRAMA DE ASIGNATURA CLAVE: 1513 SEMESTRE: 5 º INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA AMBIENTAL. MODALIDAD (CURSO, TALLER, LABORATORIO, ETC.) CARACTER HORAS SEMESTRE HORA / SEMANA TEORÍA PRÁC LAB CRÉDITOS CURSO OBLIGATORIO NIVEL: APLICADO ÁREA: AMBIENTAL SERIACIÓN OBLIGATORIA PRECEDENTE SERIACIÓN OBLIGATORIA CONSECUENTE QUÍMICA TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES, IMPACTO AMBIENTAL, RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES, MODELOS DE INGENIERÍA AMBIENTAL REQUISITO ACREDITACIÓN DEL EXAMEN DE ORTOGRAFÍA Y REDACCIÓN O TALLER DE TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN Y EXPRESIÓN ESCRITA. OBJETIVO: EL ALUMNO ANALIZARÁ LA INFLUENCIA DEL HOMBRE Y SUS ACCIONES EN EL MEDIO AMBIENTE, CAPACITÁNDOLO PARA PLANEAR DE MANERA INTEGRAL LAS ACTIVIDADES QUE LE PERMITAN PRESERVAR Y CONVIVIR CON EL AMBIENTE. Unidad 1. EL MEDIO Y LA INGENIERÍA. Objetivo: Identificará la interacción de los componentes de un sistema ecológico y el impacto sobre estos por las actividades que desarrolla la ingeniería. 8 Temas 1.1 Sistemas ecológicos. 1.2 Importancia de los ecosistemas. 1.3 Influencia de las acciones de la ingeniería en el ambiente. 1.4 Fenómenos demográficos y tendencias de crecimiento. 1.5 Políticas de desarrollo nacional. 1.6 Legislación aplicable. 107

6 12 Unidad 2. PROBLEMAS DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Objetivo: Identificará los orígenes de la contaminación, sus características y repercusiones. 2.1 Orígenes y tipos de contaminación. 2.2 Características físicas, químicas y biológicas de los contaminantes Aire Agua Suelo. 2.3 Efectos de la contaminación A la salud A los bienes Al ambiente. 10 Unidad 3. CONTAMINACIÓN DEL AIRE. Objetivo: Reconocerá las fuentes de la contaminación del aire y sus efectos proponiendo soluciones alternativas de prevención, control y remediales. 3.1 Elementos naturales del aire. 3.2 Orígenes, fuentes y tipos de contaminación. 3.3 Medidas de prevención, control y remediales. 3.4 Legislación aplicable. 12 Unidad 4. CONTAMINACIÓN DEL AGUA. Objetivo: Identificará y reconocerá las fuentes de contaminación del agua y sus efectos; señalando las medidas de prevención, control y remediales. 4.1 Ciclo Hidrológico. 4.2 Elementos naturales del agua. 4.3 Orígenes, fuentes y tipos de contaminación. 4.4 Medidas de prevención, control y remediales. 4.5 Legislación aplicable. 108

7 12 Unidad 5. CONTAMINACIÓN DEL SUELO. Objetivo: Reconocerá las fuentes de contaminación del suelo y sus efectos; señalando las medidas de prevención, control y remediales. 5.1 Usos del suelo. 5.2 Orígenes, fuentes y tipos de contaminación. 5.3 Medidas de prevención, control y remediales. 5.4 Legislación aplicable. 10 Unidad 6. LA ENERGÍA Y EL MEDIO. Objetivo: Reconocerá las fuentes de energía; identificando los métodos de producción sustentable. 6.1 Tipos de energía. 6.2 Clasificación de las fuentes de energía. 6.3 Generación de la energía. 6.4 Impactos producidos por la generación de energía. 6.5 Legislación aplicable. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA FREMAN, H. M. (1998): Manual de prevención de la contaminación ambiental, México. McGraw Hill. KREBS, C. J. (1985): Ecología. Estudio de la distribución y la abundancia, México. Harla. MERCALEF, R. (1995): Ecología, España. Omega. MILLER. (1992): Ecología y medio ambiente, México. Iberoamérica. SEDÁNEZ, M. C. (1998): Ecología Industrial. Ingeniería Medioambiental aplicada a la industria y a la empresa, 2ª Ed., España. Mundi-prensa. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA ODUM, E. P. (1986): Fundamentos de Ecología, México. Interamericana. 109

8 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El profesor expondrá los temas y contenidos de las diferentes unidades. Asimismo la exposición deberá respaldarse con ejemplos claros y sencillos. El profesor deberá propiciar la participación de los alumnos a través del desarrollo de ejercicios en clase. Bajo la supervisión y guía del maestro los alumnos desarrollarán casos específicos de estudio que serán expuestos. Utilizar audiovisuales para apoyar los temas que así lo requieran. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Desarrollo, análisis y exposición de casos de estudio Examen final Exámenes parciales Participación en clase PERFIL PROFESIOGRÁFICO QUE SE SUGIERE Ingeniero Civil con experiencia en el área ambiental y estudios de impacto ambiental 110

9 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN DIVISIÓN DE MATEMÁTICAS E INGENIERÍA LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL ACATLÁN PROGRAMA DE ASIGNATURA CLAVE: SEMESTRE: 5 MODALIDAD (CURSO, TALLER, LABORATORIO, ETC.) INGENIERÍA ECONÓMICA CARACTER HORAS SEMESTRE HORA / SEMANA TEO PRÁC LAB CRÉDITOS CURSO, TALLER OBLIGATORIO NIVEL: APLICADO SERIACIÓN OBLIGATORIA PRECEDENTE SERIACIÓN OBLIGATORIA CONSECUENTE REQUISITO ÁREA: ECONOMÍA ECONOMÍA ADMINISTRATIVA DE LAS ORGANIZACIONES EVALUACIÓN DE PROYECTOS DE INGENIERÍA, MATEMÁTICAS APLICADAS A FINANZAS ACREDITACIÓN DEL EXAMEN DE ORTOGRAFÍA Y REDACCIÓN O TALLER DE TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN Y EXPRESIÓN ESCRITA. OBJETIVO: EL ALUMNO ANALIZARÁ LAS TÉCNICAS PARA CUANTIFICAR LOS BENEFICIOS Y COSTOS ASOCIADOS A UN PROYECTO DE INGENIERÍA, Y ASÍ DETERMINAR SI SE PRODUCE (AHORROS) Y SUFICIENTE DINERO PARA GARANTIZAR Y OPTIMIZAR SUS INVERSIONES; LOGRANDO ASÍ FUNDAMENTAR LA TOMA DE DECISIONES QUE DEBERÁ REALIZAR AL DECIDIR EN QUE TIPO DE PROYECTO CIVIL DEBE INVERTIR. : Unidad 1. INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA ECONÓMICA 4 Objetivo: Examinará los principios básicos de la ingeniería económica 1.1 La importancia de la ingeniería económica - Orígenes de la ingeniería económica - Principios de la ingeniería económica. - Función de los ingenieros en las empresas - Tipos de decisiones de ingeniería económica 111

10 : Unidad 2. RELACIONES DINERO- TIEMPO Objetivo: Analizará los diferentes conceptos relacionados con el dinero respecto al tiempo Interés: el costo del dinero - Valor temporal del dinero. - Los elementos de las transacciones que implican interés - Métodos para calcular el interés - Interés simple e interés compuesto 2.2 Equivalencia económica - Definición y cálculos simple - Observaciones generales sobre los cálculos de equivalencia 2.3 Desarrollo de formulas de interés - Los cinco tipos de flujo de efectivo - Fórmulas de pago único - Serie de pagos desiguales - Serie de pagos iguales - Serie de gradiente lineal Serie de gradiente geométrico 2.4 Cálculos no convencionales de equivalencia - Flujos de efectivo mixto - Determinación de tasas de interés desconocidas : 12 Unidad 3. TASA DE INTERÉS NOMINAL Y EFECTIVO Objetivo: Distinguirá los diferentes componentes del interés y su aplicación en el análisis de equivalencia y transacciones comerciales 3.1 Tasa de interés -Tasa de interés nominal - Tasa de interés efectivo - Tasa de interés efectivo por periodo de pago - Composición continua 3.2 Análisis de equivalencia usando interés efectivo - Cuando coinciden los periodos de pago y composición - Cuando difieren los periodos de pago y composición - Cálculos de equivalencia con pagos continuos 3.3 Tasas de interés variables - Cantidades monetarias únicas - Serie de flujos de efectivo 112

11 : Unidad 4. APLICACIONES DE LA RELACIONES DINERO TIEMPO. 12 Objetivo: Aplicará los diferentes métodos básicos para llevar acabo estudios económicos y explicar los supuestos fundamentales y las interrelaciones entre estos métodos 4.1 Métodos de evaluación - Método de evaluación inicial de proyecto - Periodo de recuperación - Beneficios y deficiencias de la evaluación de la recuperación 4.2 Análisis del valor actual - El criterio de valor neto actual - El significado del valor neto actual 4.3 Variantes del análisis de valor actual - El análisis de valor futuro - Método equivalente capitalizado 4.4 Comparación de proyectos mutuamente exclusivos - El significado de la exclusividad mutua y la alternativa de no hacer nada - Proyectos de ingreso y proyecto de servicio - Periodo de análisis - Periodo de análisis no especificado - Vidas de proyecto distintas de un periodo de análisis especificado 4.5 Tasa de rendimiento - Recuperación de la inversión - Tasa de rendimiento interna - Relación con el análisis de valor actual - Reglas de decisión de aceptación o rechazo Número : de Unidad 5. ESQUEMAS DE ANÁLISIS DE PROYECTOS A TRAVÉS DE COSTO ANUAL UNIFORME Y COSTO BENEFICIO. Objetivo: Aplicará el método de la razón costo/ beneficio (c/b) como criterio para la selección de proyectos 12 Temas : 5.1 Método de la razón costo/ beneficio - Costo anual uniforme equivalente ( CAUE) - El valor de salvamento - Comparación de alternativas con vida útil distinta - La recuperación de capital - Equivalente capitalizado - Análisis de reemplazo - El esquema de análisis de costo beneficios - Valuación de costos y beneficios - Beneficios para los usuarios - Costos del patrocinador - Selección de una tasa de interés 5.2 Evaluación de proyectos independientes mediante razones C/B 5.3 Comparación de alternativas mutuamente excluyentes 5.4 Críticas y defectos del método de la razón C/B 113

12 : 12 Unidad 6. DEPRECIACIÓN Y EL FLUJO DE EFECTIVO ANTES Y DESPUÉS DE IMPUESTOS. Objetivo: Identificará los diferentes métodos de depreciación y los aplicará en los flujos de efectivo bajo diversas condiciones 6.1 Depreciación y flujos de efectivo - Depreciación y amortización - Depreciación en libros en línea recta (LR) - Valor en libros del activo - Depreciación acelerada - Método de depreciación de suma de dígitos de los años (SDA) 6.2 Objetivos de la depreciación y amortización 6.3 Flujo de efectivo antes y después de impuestos 6.4 El estado de resultados proyectado como base de cálculo de los flujos netos efectivos(fne). 6.5 Flujo neto de efectivo antes de impuestos y el efecto de depreciación 6.6 Influencia de los costos financieros sobre los FNE en entidades exentas del pago de impuestos. 6.7 El flujo neto de efectivo después de impuestos y el efecto de la depreciación 6.8 El flujo neto de efectivo y el financiamiento 6.9 Flujo de efectivo después de impuestos y el reemplazo de equipo por análisis de VPN incremental. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA BACA URBINA, GABRIEL. (2001): Fundamentos de ingeniería económica. Ed. Mc Graw Hill. DE GARMO, PAUL E. (1998): Ingeniería económica. 10ª. Edición. Ed. Pretince Hall. PARK, CHAN S. (2000): Ingeniería económica contemporánea. Ed. Pearson. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA BLANK, T MIGUEL. (2003): Ingeniería económica. Ed. Mc Graw Hill. 114

13 SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El profesor expondrá los temas y contenidos de las diferentes unidades. Asimismo la exposición deberá respaldarse con ejemplos claros. El profesor propiciará la participación de los alumnos a través del desarrollo de ejercicios en clase. En el caso de que algún tema sea expuesto por los alumnos, éstos serán bajo la supervisión y guía del maestro. Se recomienda utilizar material audiovisual y multimedia para apoyar los temas que así lo requieran. Se recomienda propiciar en los alumnos los trabajos de investigación, tanto para ampliar conceptos básicos, como de bibliografía en general, así como el resolver ejercicios y problemas en casa. Se recomienda que los alumnos expongan soluciones a los problemas presentados. Se recomienda el uso de un programa o manejo de Excel. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Exámenes parciales. Exámenes finales. Trabajos y tareas fuera del aula. Participación en clase. Solución de problemas en equipo PERFIL PROFESOR GRÁFICO QUE SE SUGIERE Ingeniero civil o Profesional con experiencia en el área. 115

14 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN DIVISIÓN DE MATEMÁTICAS E INGENIERÍA LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL ACATLÁN PROGRAMA DE ASIGNATURA CLAVE: 1515 SEMESTRE: 5º MODALIDAD (CURSO, TALLER, LABORATORIO, ETC.) RESISTENCIA DE MATERIALES II. CARACTER HORAS SEMESTRE HORA / SEMANA TEORÍA PRÁC LAB CRÉDITOS CURSO, LABORATORIO OBLIGATORIO NIVEL: APLICADO SERIACIÓN OBLIGATORIA PRECEDENTE SERIACIÓN OBLIGATORIA CONSECUENTE REQUISITO ÁREA: ESTRUCTURAS RESISTENCIA DE MATERIALES I. NINGUNA LABORATORIO ACREDITACIÓN DEL EXAMEN DE ORTOGRAFÍA Y REDACCIÓN O TALLER DE TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN Y EXPRESIÓN ESCRITA. OBJETIVO: EL ALUMNO ANALIZARÁ LOS MÉTODOS PARA DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS, SUJETOS A DIFERENTES COMBINACIONES DE CARGA, EMPLEANDO LOS MATERIALES MÁS USUALES. Unidad 1. ESTADO PLANO DE ESFUERZOS. Objetivo: Determinará el comportamiento de un elemento estructural bajo el efecto de solicitaciones simultáneas Estado de esfuerzo de un punto y un plano Direcciones de esfuerzos principales en un plano. 116

15 Unidad 2. VIGAS DE CONCRETO REFORZADO. Objetivo: Dimensionará diferentes vigas de prismáticas concreto reforzado simple y doblemente armadas y vigas T, haciendo la revisión por flexión y cortante, aplicando el Reglamento de construcciones para el D.F. (R.C.D.F.) y el American Concrete Institute (A.C.I.), Vigentes. (ACI 318) Comportamiento de elementos sujetos a flexión simple, tipos de falla Hipótesis de flexión y resistencia de elementos sujetos a flexión Relación balanceada para el cálculo de resistencia en vigas simplemente armadas Dimensionamiento de vigas simplemente armadas y losas en una dirección Dimensionamiento de vigas doblemente armadas Dimensionamiento de vigas T Fuerza cortante en vigas de concreto reforzado. Unidad 3. LOSAS MACIZAS PERIMETRALMENTE APOYADAS. Objetivo: Dimensionará losas macizas perimetralmente apoyadas, considerando las condiciones de frontera de acuerdo al Reglamento de construcciones para el D.F. (R.C.D.F.) y el American Concrete Institute (A.C.I.), Vigentes. (ACI 318) Comportamiento y tipos de fallas en losas, condiciones de frontera Clasificación estructural de losas de concreto reforzado (macizas, aligeradas, planas) Aplicación de los métodos para dimensionar diferentes tipos de losas, apoyadas perimetralmente aplicando el criterio del Reglamento de construcciones para el D.F. (R.C.D.F.) y el American Concrete Institute (A.C.I.), Vigentes. (ACI 318). Unidad 4. MIEMBROS SUJETOS A FLEXOCOMPRESIÓN AXIAL Y BIAXIAL. Objetivo: Analizará la teoría para dimensionar elementos de concreto reforzado y acero sujetos a flexocompresión (diagramas de interacción) Concepto de interacción Diagramas de interacción axial y biaxial Aplicaciones a secciones de concreto reforzado. 117

16 Unidad 5. EFECTOS DE ESBELTEZ. Objetivo: Determinará los efectos que produce la esbeltez en distintos miembros estructurales Equilibrio estable e inestable Pandeo elástico, carga crítica de Euler Limitaciones de la fórmula de Euler Métodos de dimensionamiento de elementos esbeltos de concreto Métodos de dimensionamiento de elementos esbeltos de acero. Unidad 6. COLUMNAS. Objetivo: Dimensionará columnas de concreto reforzado y acero, considerando las sugerencias del R.C.D.F. y sus Normas Técnicas Complementarias, así como el American Concrete Institute A.C.I Comportamiento y tipos de fallas Dimensionamiento de columnas de concreto reforzado sujetos a flexocompresión axial y/o biaxial Dimensionamiento de columnas de acero. Unidad 7. ZAPATAS. Objetivo: Analizará los diferentes tipos de zapatas, la transmisión de esfuerzos que generan considerando las disposiciones del Reglamento de construcciones para el D.F. (R.C.D.F.) y sus Normas Técnicas Complementarias y así como del American Concrete Institute (A.C.I.) Disposiciones generales Transmisión de esfuerzos de la base de la columna o muros de carga Tipos de zapatas de acuerdo al tipo de suelo y destino de éstas Dimensionamiento de acuerdo al Reglamento de construcciones para el D.F. y sus normas técnicas complementarias. Nota: Se consideran 64 hrs./semestre para la impartición de las teóricas-prácticas. 118

17 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. (2003): Reglamento de las Construcciones de Concreto Reforzado (A.C.I. 318). I.M.C.Y.C. México. DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL. (1993): Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de concreto. México. Gaceta Oficial del D. F. DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL. (1993): Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Cimentaciones. México. Gaceta Oficial del D. F. FITZGERALD, ROBERT, W. (1970): Mecánica de Materiales. México. Representaciones y Servicios de Ingeniería. PYTEL, ANDREW Y SINGER, FERDINAND L. (2003): Resistencia de Materiales. Cuarta Edición. México. Ed. Oxford. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. (1991): Reglamento de las construcciones de concreto reforzado (A.C.I. 318). México. I.M.C.Y.C. BEER Y JOHNSTON. (1994): Mecánica de materiales. México. McGraw Hill. GERE-TIMOSHENKO. (1998): Mecánica de materiales. Cuarta Edición. México. itp international thomson editores GONZÁLES CUEVAS Y ROBLES FERNÁNDEZ. (1996): Aspectos fundamentales del concreto reforzado. Tercera Edición. México. Ed. Limusa. POPOV P. EGOR. (1982): Introducción a la mecánica de sólidos. México. Limusa. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El profesor expondrá los temas y contenidos de las diferentes unidades. Asimismo la exposición deberá respaldarse con ejemplos claros y sencillos. El profesor propiciará la participación de los alumnos a través del desarrollo de ejercicios en clase. Cuando los temas sean expuestos y desarrollados por los alumnos, éstos serán bajo la supervisión y guía del maestro. Se recomienda utilizar audiovisuales y multimedia para los temas que así lo requieran. Se recomienda propiciar en los alumnos los trabajos de investigación, tanto para emplear conceptos básicos como de bibliografía general, así como resolver problemas y ejercicios en casa Se debe tener congruencias en los avances temáticos de la teoría y el laboratorio. El profesor fomentará en los alumnos el uso y desarrollo de programas de cómputo para la solución de problemas específicos. Se realizarán las siguientes prácticas de laboratorio: Práctica No. 1 Flexión en vigas de concreto reforzado. Práctica No. 2 Cortante en vigas de concreto reforzado. Práctica No. 3 Losas de concreto reforzado perimetralmente apoyadas. Práctica No. 4 Flexocompresión en columnas cortas de concreto reforzado. Práctica No. 5 Compresión en columnas esbeltas de madera. Práctica No. 6 Compresión en muros de tabique. 119

18 NOTA: Se consideran 32 hrs./semestre para la impartición de las prácticas de laboratorio. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Exámenes parciales Examen final Elaboración de Trabajos Participación en clase Prácticas de laboratorio Ejercicios PERFIL PROFESIOGRÁFICO QUE SE SUGIERE Profesional en Ingeniería Civil o carreras afines, especializado en análisis matemático y/o diseño de estructuras. 120

19 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN DIVISIÓN DE MATEMÁTICAS E INGENIERÍA LICENCIATURA EN INGENIERÍA CIVIL ACATLÁN PROGRAMA DE ASIGNATURA CLAVE: 1510 SEMESTRE: 5º MODALIDAD (CURSO, TALLER, LABORATORIO, ETC.) CARACTER GEOLOGÍA HORAS SEMESTRE HORA / SEMANA TEORÍA PRÁC LAB CRÉDITOS CURSO, LABORATORIO OBLIGATORIO NIVEL: APLICADO SERIACIÓN OBLIGATORIA PRECEDENTE NINGUNA ÁREA: GEOTECNIA SERIACIÓN OBLIGATORIA CONSECUENTE REQUISITO MECÁNICA DE ROCAS, COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS LABORATORIO DE GEOLOGÍA ACREDITACIÓN DEL EXAMEN DE ORTOGRAFÍA Y REDACCIÓN O TALLER DE TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN Y EXPRESIÓN ESCRITA. OBJETIVO: EL ALUMNO CONOCERÁ LAS TEORÍAS DE LA FORMACIÓN DE LA TIERRA Y LOS PROCESOS GEOLÓGICOS QUE OCURREN EN ELLA, SU IMPORTANCIA EN LA INGENIERÍA CIVIL, Y EL USO Y APROVECHAMIENTO DE LOS MATERIALES DE LA CORTEZA TERRESTRE EN LA CONSTRUCCIÓN DE OBRAS DE INFRAESTRUCTURA. 4 Unidad 1. CONCEPTOS GENERALES. Objetivo: El alumno entenderá la importancia de la Geología y sus aplicaciones en la Ingeniería Civil, resaltando y conociendo los aspectos relevantes de los procesos geológicos internos y externos. 1.1 Introducción. Geología y Geotecnia en la ingeniería civil. 1.2 Importancia de la Geología en distintas ramas del conocimiento. 1.3 Dimensiones y estructuras de la Tierra. 1.4 Procesos internos y externos. 1.5 Teoría de la Tectónica Global de Placas. 121

20 18 Unidad 2. LOS MATERIALES DE LA TIERRA. Objetivo: Conocerá los materiales terrestres, estudiará directamente su clasificación y descripción geológico geotécnica, relacionándolos en tiempo y espacio Minerales y rocas. 2.2 Minerales: propiedades físicas. Tipos más comunes. 2.3 Rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas. Subdivisiones, clasificación e identificación. 2.4 El Tiempo Geológico 2.5 Descripción de las rocas con fines de ingeniería. Unidad 3. GEODINÁMICA EXTERNA. Objetivo: Conocerá los procesos que tienden a transformar el relieve terrestre Meteorización y erosión. 3.2 Erosión por corriente de agua. 3.3 Erosión eólica. 3.4 Erosión marina. 3.5 Suelos. Tipos Residuales. Transportados. Acuíferos. Unidad 4. GEODINÁMICA INTERNA. Objetivo: Conocerá los procesos internos de la Tierra y sus repercusiones Estructuras de las rocas. Fallas. Plegamientos. Mediciones. 4.2 Estructura Interna de la Tierra y propiedades. 4.3 Sismos. Tipos de ondas sísmicas Sismógrafos y sismogramas. Distribución global de los sismos. Predicción. 122

21 Unidad 5. APLICACIONES DE LA GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA. Objetivo:. Conocerá la información geológica necesaria en proyectos de grandes obras civiles y la utilización de los materiales geológicos con fines constructivos Fotografía aérea, planos y cartas geológicas. Interpretación. 5.2 Representación e interpretación de rasgos y estructuras geológicas. Utilidad. 5.3 Rocas y suelos como materiales de construcción. 5.4 Estudios geológicos para: Presas. Túneles. Vías terrestres. Localización de bancos de material. Nota: Se consideran 64 hrs./semestre para la impartición de las teóricas-prácticas. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA BLYTH. F. G. H. Y DE FREITAS. M. H. (1995): Geología para Ingenieros. México. CECSA. GONZÁLEZ DE VALLEJO. L. I. (2002): Ingeniería Geológica. Pearson Educación. Prentice Hall. Madrid LEET Y JUDSON. (1989): Geología Física. México. Limusa. NICHOLAS K. COCH AND ALLAN LUDMAN. (1991): Physical Geology. EUA. Mac Millan Publishing Company. TARBUK Y LUTGENS.(2000): Ciencias de la Tierra. una introducción a la Geología Física. México. Prentice Hall. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA HARVEY. (1994): Geología para Ingenieros Geotécnicos. Limusa-Noriega Editores. México. VERA OCAMPO MIGUEL. (1995): Datos Geológicos Requeridos en Mecánica de Rocas. Cuadernos de Posgrado. Serie b. N 5. ENEP Acatlán. UNAM. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El profesor expondrá los temas y contenidos de las diferentes unidades. Asimismo la exposición deberá respaldarse con ejemplos claros y sencillos. - El profesor deberá propiciar la participación de los alumnos a través del desarrollo de ejercicios en clase. Cuando los temas sean expuestos y desarrollados por los alumnos, éstos serán bajo la supervisión y guía del maestro. Se recomienda utilizar audiovisuales para apoyar los temas que así lo requieran. Empleo de planos, fotos y cartas geológicas para respaldar las exposiciones por parte del profesor. 123

22 Prácticas de laboratorio y visitas de campo No. Nombre de la práctica 1 Minerales 2 Visita al museo de geología de la UNAM 3 Rocas ígneas 4 Rocas Sedimentarias 5 Práctica de campo a la Presa Madín, Centro escultórico de la UNAM y Carretera Federal a Cuernavaca- Parres. 6 Propiedades índice de las rocas 7 Rocas metamórficas 8 Estructuras geológicas 9 Fotointerpretación 10 Práctica de campo a la Presa Hidroeléctrica Fernando Hiriart Balderrama, Zimapan, Edo. de Hidalgo y a las formaciones rocosas en Cadereyta y San Joaquín, Edo. de Querétaro. NOTA: Se consideran 32 hrs./semestre para la impartición de las prácticas de laboratorio. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Acreditación de laboratorio Examen final Exámenes parciales Participación en clase PERFIL PROFESIOGRÁFICO QUE SE SUGIERE Profesional egresado de Ingeniería Geológica o Ingeniería Civil preferentemente con experiencia en el área 124

23 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN DIVISIÓN DE MATEMÁTICAS E INGENIERÍA LICENCIATURA EN INGENIERÍA ACATLÁN PROGRAMA DE ASIGNATURA CLAVE: 1511 SEMESTRE: 5º MODALIDAD (CURSO, TALLER, LABORATORIO, ETC.) HIDRÁULICA DE CANALES CARACTER HORAS SEMESTRE HORA / SEMANA TEORÍA PRÁC LAB CRÉDITOS CURSO, LABORATORIO OBLIGATORIO NIVEL: APLICADO SERIACIÓN OBLIGATORIA PRECEDENTE SERIACIÓN OBLIGATORIA CONSECUENTE REQUISITO HIDRÁULICA DE TUBERÍAS ÁREA: HIDRÁULICA HIDROLOGÍA SUPERFICIAL, ALCANTARILLADO LABORATORIO DE HIDRÁULICA DE CANALES ACREDITACIÓN DEL EXAMEN DE ORTOGRAFÍA Y REDACCIÓN O TALLER DE TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN Y EXPRESIÓN ESCRITA. OBJETIVO: EL ALUMNO ANALIZARÁ EL FLUJO A SUPERFICIE LIBRE CON BASE EN LAS ECUACIONES FUNDAMENTALES, RESOLVIENDO PROBLEMAS REALES. 8 Unidad 1. GENERALIDADES DEL FLUJO EN CANALES. Objetivo: Conocerá los elementos que constituyen un canal y los tipos de flujo que pueden ocurrir en él. 1.1 Introducción, campo de acción. 1.2 Definición y tipos de canales. 1.3 Clasificación del flujo en canales. 1.4 Elementos Geométricos de canal - Tirante. - Pendiente del canal - Área hidráulica. - Perímetro mojado. - Radio hidráulico. - Ancho del espejo del agua. - Tirante medio. - Otros. 1.5 Distribución de velocidades y presiones. - Curvas de iso velocidades. - Velocidad máxima. - Velocidad media. - Distribución de presiones en superficies cóncavas y convexas. 125

24 - Formas de cálculo. Unidad 2. FLUJO UNIFORME. Objetivo: Dimensionará la sección de un canal considerando los requerimientos de gasto, pendiente y forma de la sección Definición. Ecuación de Chezy. 2.2 Ecuaciones del flujo uniforme. - Manning. - Kutter. - Ganguillet Kutter. - Bazin. - Otras. 2.3 Aplicaciones. - Canales revestidos. - Canales no revestidos. - Combinación de ambos. - Problemas de revisión y diseño. 2.4 Sección óptima. - Triangular. - Rectangular. - Trapecial. - Circular. 12 Unidad 3. ENERGÍA ESPECÍFICA. Objetivo: Analizará el régimen de flujo en un canal, con base en la energía específica del mismo. 3.1 Definición y su ecuación. 3.2 Relación tirante energía específica. - Análisis de la gráfica E vs. y - Familia de curvas. - Estado crítico. - Régimen sub- crítico y supercrítico. 3.3 Relación Tirante Gasto unitario. - Gasto unitario. - Familia de curvas. - Estado crítico y tipos de régimen. - Efecto de un cambio en el ancho del canal. 3.4 Aplicaciones Prácticas. - Problemas comunes - Con escalones. - Diseño de transiciones y curvas. 126

25 12 Unidad 4. SALTO HIDRÁULICO. Objetivo: Determinará las características del salto hidráulico calculándolo en canales de sección sencilla. 4.1 Definición, características y usos. - Hipótesis. 4.2 Ecuación general. 4.3 Relaciones tirante Fuerza específica. (y F ). 4.4 Clasificación. 4.5 Salto hidráulico en secciones particulares. - Rectangular. - Trapecial - Circular. - Otros. 4.6 Cálculo y aplicaciones. - Ubicación. - Longitud. - Pérdida de energía. - Control del salto, tanque amortiguador y otros. 12 Unidad 5. FLUJO GRADUALMENTE VARIADO. Objetivo: Predecirá los perfiles de la superficie libre del agua en canales con flujo permanente. 5.1 Definición. Hipótesis. 5.2 Ecuación Dinámica. 5.3 Secciones de control. Influencia del tipo de control en el perfil del flujo. 5.4 Análisis de perfiles de flujo. - Nomenclatura. - Clasificación de perfiles. - Localización del salto hidráulico. 5.5 Métodos de solución y aplicaciones. - Integración gráfica. - Incrementos finitos. - Integración derecha. - Otros. 8 Unidad 6. FLUJO GRADUALMENTE VARIADO. Objetivo: Determinará el cambio de las características del flujo ante variaciones a lo largo del canal. 6.1 Generalidades. 6.2 Ecuación representativa. 6.3 Análisis con gasto creciente y decreciente. 6.4 Aplicaciones Nota: Se consideran 64 hrs./semestre para la impartición de las teóricas-prácticas. 127

26 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA FRENCH R.H. (1990): Hidráulica de canales abiertos. México. McGraw Hill. GARDEA VILLEGAS H. (1996): Apuntes de hidráulica de canales. Facultad de Ingeniería. México. UNAM. SOTELO ÁVILA GILBERTO. (2002): Hidráulica de canales. Facultad de Ingeniería. México. UNAM. VEN T. CHOW.(1993): Open Channel Hidraulics. EUA. McGraw Hill. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA C.F.E. (1985): Manual de Diseño de Obras Civiles. Escurrimiento a superficie libre (A. 2. G. ). México. SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Se sugiere que el profesor introduzca y exponga los temas y contenidos de las diferentes unidades. Asimismo la exposición deberá respaldarse con ejemplos claros y sencillos. El profesor deberá propiciar la participación de los alumnos a través del empleo de diferentes técnicas de trabajo en grupo. Cuando los temas sean expuestos y desarrollados por los alumnos, éstos serán bajo la supervisión y guía del maestro. Se recomienda utilizar audiovisuales para apoyar los temas que así lo requieran. El profesor fomentará en los alumnos el uso y desarrollo de programas de cómputo para la solución de problemas específicos. Prácticas de laboratorio. No. Nombre de la práctica 1. Clasificación de flujos. 2. Determinación de velocidad media. 3. Distribución de velocidades. 4. Determinación del coeficiente de rugosidad. 5. Flujo uniforme (Tirante normal). 6. Elaboración de la curva Y E. 7. Efecto de un escalón en la plantilla. 8. Efecto de un cambio en el ancho del canal. 9. Tipos de salto hidráulico. 10. Determinación del salto en un canal rectangular. 11. Tipos de perfiles. 12. Cálculo de perfil de flujo. 13. Flujo con extracción de gasto en un canal. NOTA: Se consideran 32 hrs./semestre para la impartición de las prácticas de laboratorio. SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Acreditación de laboratorio Examen final Exámenes parciales Participación en clase Series de ejercicios PERFIL PROFESIOGRÁFICO QUE SE SUGIERE Ingeniero Civil con experiencia en proyectos hidráulicos 128