RESISTENCIA DE MATERIALES Carácter: Obligatoria

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1 UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL LISANDRO ALVARADO DECANATO DE INGENIERIA CIVIL RESISTENCIA DE MATERIALES Carácter: Obligatoria PROGRAMA: Ingeniería Civil DEPARTAMENTO: Ingeniería Estructural CODIGO SEMESTRE UNIDAD DE CREDITO HT HP HS UCS THS/SEM PRE- REQUISITO V PROFESOR(ES): Ing. Miguel A. Pérez SELLO Y FIRMA AUTORIZADA de 7

2 OBJETIVOS GENERALES Resistencia de materiales tiene como objetivos principales, derivar las relaciones entre: Cargas y deformaciones Cargas y esfuerzos en los materiales Usar estas relaciones, junto con las propiedades del material de que se trate, para poder determinar las dimensiones apropiadas del miembro, es decir el diseño de los elementos resistentes. Todo cuerpo físico, llamado miembro, y que forma parte de una estructura, maquina, etc. Tiene como propósito principal resistir fuerzas externas llamadas cargas y que actúen sobre el, necesitándose conocer el estado de esfuerzos y de deformaciones que tenderán a producir estas cargas para determinar si los esfuerzos son permisibles y si las deformaciones son tolerables. El conocimiento de las deformaciones también permite resolver problemas hiperestaticos, donde las ecuaciones de la estática no son suficientes para hallar las reacciones de apoyo. Por lo anteriormente dicho se comprende que un conocimiento de esta materia es fundamental para el Ingeniero Civil ya que le da las bases para el diseño, objetivo de gran número de materias del pensum como son todas las estructuras, concreto, suelos, puentes, etc. Y para el futuro ejercicio profesional. RESISTENCIA DE MATERIALES 1. Introducción: Tipos de cargas, esfuerzos. Tracción. Compresión. Cortante. 2. Estado Plano de Tracción: Componente Normal y Tangencial. Condiciones de equilibrio. Variaciones de la tracción en un punto. Diagrama de Mohr. Direcciones y esfuerzos principales. Planos de constante máximo. 3. Estado Plano de Deformación: Deformación longitudinal y transversal. Variaciones de lo deformación en un punto de acuerdo con la dirección. Diagramas de Mohr, direcciones y deformaciones principales de 7

3 4. Relación Esfuerzo- Deformación: Ensayo de tracción de una barra. Diagrama tracción-deformación. Limite de proporcionalidad, modulo de elasticidad, ley de Hooke. Deformaciones plásticas, límites de elasticidad y de corrimiento. Limite de ruptura, coeficiente de trabajo, factor de seguridad, deformación residual, endurecimiento. Modulo de Poisson, modulo de elasticidad trasversal. 5. Energía de Deformación: Energía de deformación por unidad de volumen total, igualdad con el trabajo de fuerzas externas, teorema de castigliano. 6. Trabajo Virtual: Principio del trabajo virtual. Deformaciones resultantes, aplicaciones. Teorema de las deformaciones reciprocas de Maxwell. 7. Sistema Solicitados por Carga Axial: Desplazamientos. Diagramas de Williot. Barras de sección variable, de distinto material. Efecto de variaciones de temperatura. Recipientes cilíndricos y esféricos de pared delgada. Soldadura y remaches. 8. Flexión Simple: Diagramas de fuerza cortante y momento flector. Esfuerzos en las vigas, caso de flexión pura, formas diversas de sección recta. Esfuerzo cortante en la flexión, vigas circulares, en I, vigas compuestas vigas de distinto material. Sección transformada. 9. Deformación en Vigas: Ecuación diferencial de la elástica aplicaciones. Método del área de momentos. Aplicaciones. Efecto de la fuerza cortante en la deformación. Vigas estáticamente indeterminadas resolución por integración analítica de la ecuación diferencial de la elástica, por el método de área-momento y por el teorema de castigliano. Teorema de los tres momentos. 10. Torsión: Ejes de sección circular. Tubos de pared delgada. Energía de deformación. 11. Estados Combinados de Solicitación: Flexión oblicua. Tensiones y deformaciones. Posición del eje neutro. Flexión compuesta. Núcleo central. Relación entre el núcleo central y el modulo de resistencia en la flexión oblicua. Flexo-torsión. 12. Estabilidad de Columnas: Concepto de estabilidad. Carga critica para distintas condiciones de sustentación. Columna cargada excéntricamente, formula de la secante. Diseño de columnas de 7

4 PROGRAMACION SEMESTRAL SEMANA TEORIA PRACTICA 1 Introducción. Estado plano de tensión. -0- Circulo Mohr. 2 Características del círculo de Mohr. Esfuerzos, componentes normal y Miembro lineal plano. Estado plano de tangencial. Esfuerzos principales. deformación. 3 Deformaciones en dos direcciones Deformaciones en miembros rectos con ortogonales. Circulo de Mohr para carga axial. Roseta de deformaciones. deformaciones. 4 Relación esfuerzo deformación. Esfuerzos de trabajo. Limite Elasticidad. Plasticidad. Ley de proporcional. Elasticidad, plasticidad, Hooke. fluencia, carga de rotura. 5 Modulo de Poisson. Energía de 1era. Evaluación deformación. Teorema de castigliano. 6 Diagrama de Williot. Modificación de Mohr. Método de los trabajos rituales. Método grafico para el calculo de deformaciones. 7 Sistemas solicitados por carga axial. Esfuerzos y deformaciones por variaciones de temperatura. 8 Cilindros y esferas de pared delgada. Pernos y soldaduras. 9 Flexión simple. Diagramas de fuerza cortante y momento flector. Esfuerzos en vigas, flexión pura. 10 Esfuerzos cortantes en la flexión. Secciones rectas de vigas de diversas formas. 11 Vigas compuestas. Vigas de dos materiales. Vigas curvas. Ejercicios Diseño de recipientes cilíndricos. 2da evaluación Circulares en I en U Vigas de alma llena. Vigas de concreto de 7

5 12 Ecuación diferencial de elástica. Aplicación a vigas con distintas formas Método del área-momento. de sustentación y de carga 13 Energía de deformación. Vigas 3era evaluación estáticamente indeterminadas. Teorema de los tres momentos. 14 Torsión de ejes circulares. Muelles Aplicación a ejes, muelles y tubo helicoidales. Tubos de pared delgada. delgados. 15 Flexión oblicua. Flexión compuesta. Hallar el eje neutro, esfuerzos máximos, flexo-torsión. núcleo central. 16 Estabilidad. Cargas críticas formulas Calculo de pedestales y de columnas de Euler, de la secante. Formulas esbeltas. empíricas ta evaluación de 7

6 EVALUACION Cuatro evaluaciones básicas correspondientes al 25% cada una. 100% El contenido de las evaluaciones básicas será la materia vista hasta la semana anterior. La ubicación estimada de las evaluaciones será la siguiente: 1ra Evaluación 27 de octubre (5ta semana) 2da Evaluación 24 de noviembre (9na semana) 3era Evaluación 19 de enero (13era semana) 4ta Evaluación 16 de febrero (17ma semana) PRACTICAS DE LABORATORIO Se fijaran de acuerdo a convenio con el instituto universitario politécnico Barquisimeto, septiembre de de 7

7 BIBLIOGRAFIA 1.- Colección Schaum, Resistencia de materiales 2.- E.P. Popov, Mecánica del sólido 3.- F.B.Seely Resistencia de materiales 4.- Timoshenko, Resistencia de materiales 5.- Timoshenko y Young, Elementos de resistencia de materiales Barquisimeto, septiembre de de 7