SYLLABUS DE ASIGNATURA I. DATOS GENERALES Facultad: Ciencia, Tecnología y Ambiente Departamento: Desarrollo Tecnológico Carrera: Ingeniería Civil. Nombre de la Asignatura: Mecánica de solidos I. Código: 70004 Crédito: 6 Prerrequisito: 50004, Estática Cuatrimestre: I Grupo de Clase: 0061 Ingeniería Civil 0055 Ingeniería Civil Horas Presenciales: 6 Horas de Autoestudio: 9.0 Días y Horario de Clases: Lunes, Miércoles 9:00 10:50 am, Jueves 11:00 1:50 pm Martes, Jueves y Viernes de 9:00 10:50 Nombre del Profesor: Jimmy Ernesto Vanegas Salmerón Tipo de Contrato: Docente de Tiempo Completo e-mail: Jvsalmeron@uca.edu.ni Días y Horas de Consulta: Martes 01:00 0:50 Coordinador del Área: Ing. Otoniel Baltodano de Entrega: Revisado por: MSc. Ing. Jimmy Vanegas Salmeron Aprobado por: Ing. Otoniel Baltodano P. 30 de Enero del 017. 31 de Enero de 017 1
II. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA General: Los estudiantes al término de la asignatura estarán en capacidad de demostrar los siguientes resultados y dominios: 1. Calcular los diferentes tipos de esfuerzos y deformaciones que producen estos en los elementos de estructuras planas o espaciales y en elementos de máquinas o mecanismos, para poder dimensionarlos y que resistan el efecto de estas fuerzas.. Determinar con claridad la distribución de los esfuerzos (axiales, torsionantes, cortantes y flexionantes) en los diferentes tipos de secciones transversales para poder obtener los puntos críticos o puntos de falla de estos elementos. 3. Estimar el efecto real de las fuerzas axiales, torsionantes, cortantes y flexionantes sobre elementos de resistencia vertical (columnas) con el fin de garantizar la estabilidad de las estructuras o mecanismos analizados. Específico: Al concluir la unidad de aprendizaje los estudiantes serán capaces de demostrar los siguientes dominios y resultados: 1. Identificar los diferentes tipos efectos que provocan las fuerzas axiales en el elemento estructural o elemento de maquinaria, tanto sobre este mismo como en las conexiones con otros elementos, para poder establecer criterios de seguridad estructural.. Calcular los diferentes tipos de esfuerzos que ocasionan las fuerzas axiales sobre la sección transversal de un elemento para determinar con claridad cual resulta más crítico para el elemento. 3. Determinar con claridad el efecto que producen las fuerzas pares o momentos torsionantes sobre los diferentes tipos de elementos estructurales o elementos de maquinaria (circular o rectangular) para poder apreciar la torsión. 4. Analizar los diferentes tipos de elementos estructurales o elementos de maquinarias para minimizar el efecto de corte originado por la torsión en los mismos. 5. Analizar con claridad el efecto que producen las fuerzas o momentos flexionantes sobre una viga o elemento de maquinaria, para determinar el punto sometido a mayor tracción o mayor compresión. 6. Calcular los puntos donde son máximos los efectos de tracción o compresión en una sección transversal para determinar la zona más débil a flexión.
7. Calcular con exactitud el efecto de la fuerza cortante sobre la sección transversal de un elemento estructural o elemento de maquinarias, para cometer el mínimo de errores en el diseño. 8. Analizar los esfuerzos cortantes y el flujo cortante en elementos horizontales y verticales (vigas y columnas) o en cualquier elemento de maquinaria propuesto, para calcular el efecto directo sobre el material y la forma geométrica de la sección. 9. Identificar los distintos tipos de efectos que provocan las diferentes fuerzas sobre la sección transversal de un elemento estructural, para determinar posteriormente el efecto resultante de este sistema de fuerzas. 10. Calcular con exactitud los esfuerzos combinados en los diferentes puntos de una sección transversal de un elemento estructural o elemento de maquinaria, para su posterior análisis y aplicación a cualquier tipo de estructura. 11. Diferenciar claramente qué tipo de elemento se considera como una viga y cuál es una columna, para poder proceder con su respectivo método de análisis o diseño. 1. Determinar las posibles fallas o criterios de fallas de las columnas, para poder establecer su proceso de diseño en forma segura (estabilidad estructural). 13. Dimensionar la sección transversal de un elemento estructural vertical (columna) considerando el tipo de falla, el material y dimensión, con el fin de garantizar la estabilidad estructural global de toda la estructura. III. CONTRATO DIDACTICO / REGLAS DE CONVIVENCIA / NORMATIVAS DE COMPORTAMIENTO 1. Asistencia a clases con un mínimo del 80% y haber demostrado asimilación de la teoría y práctica durante y después de clases.. Entregar en tiempo y forma los trabajos asignados en las clases prácticas. 3. Participar de manera propositiva en clase. 4. Se tomara en cuenta la disposición y entusiasmo puesto por el estudiante en las consultas dentro y fuera de clases. 3
IV. EVALUACION DEL APRENDIZAJE Se realizarán diferentes tareas de evaluación sugeridas e indicadas en este Syllabus. El acumulado de las evaluaciones sumativas proporcionará la nota final. Actividades Evaluativas Sistemático Nº 1 (Esfuerzo y deformación por carga axial) Tipo de Evaluación (diagnóstica, formativa y sumativa) Puntaje (de las actividades de evaluación sumativa) Sumativa 15 Sistemático Nº (Torsión) Sumativa 15 Sistemático Nº 3 ( Normales Por Flexión En ) Sumativa 15 Sistemático Nº 4 (y Cortantes En ) Sumativa 15 Entrega Proyecto Final de Curso. Sumativa 40 Total de Calificación 100 propuesta de realización 3/0/017 4/0/017 09/03/017 10/03/017 3/03/017 4/03/017 06/04/017 08/04/017 7/04/017 8/04/017 V. CALENDARIZACIÓN DE LAS ACTIVIDADES Semana I 30 Enero 31 Enero 01 Febrero 0 Febrero 0 Febrero 03 Febrero Activación de Pre saberes Activación de Pre saberes Activación de Pre saberes Repaso: Calculo de Reacciones Dibujo de diagrama de fuerzas Internas Repaso: Dibujo de diagrama de fuerzas internas. Fuerzas Internas en Armaduras. Repaso: Fuerzas Internas en Armaduras. Clases Teórico Prácticas. Resolución de ejercicios en la pizarra Clases Teórico Prácticas. Resolución de ejercicios en la pizarra Clases Teórico Prácticas. Resolución de ejercicios en la pizarra Pizarra Pizarra Pizarra 4
Semana 06 Febrero 07 Febrero Y 1.1 Definición de esfuerzos. 1.1.1 Normales 1.1. Esfuerzo cortante o de cizallamiento simple y doble debido a la carga axial. aprendizaje y que el estudiante comprenda y se apropie de los conceptos estructurales básicos. II III 08 Febrero 09 Febrero 09 Febrero 10 Febrero 13 Febrero 14 Febrero Y Y Y 1.1.1 Esfuerzo de aplastamiento en conexiones. 1.1. Esfuerzo Último. 1.1.3 Esfuerzo Admisible. 1.1.4 Factor de seguridad. 1. Normal Bajo la carga axial. 1.3 Diagrama esfuerzo deformación 1.3.1 Ley de Hooke. 1.1.1 Módulo de Elasticidad. Comportamiento elástico y Plástico de un Material. 1.1. Fatiga. aprendizaje y que el estudiante comprenda y se apropie de los conceptos estructurales básicos. Clases Teóricas en donde se aprendizaje y que el estudiante comprenda y se apropie de los objetivos planteados. 5
Semana 15 Febrero 16 Febrero 16 Febrero 17 Febrero Y Y 3 1.4 Axial. 1.4.1 Elementos Estáticamente determinados. 1.4. Elementos Estáticamente Indeterminados. 1.4.3 Problemas que Involucran Cambios de temperatura. 1.4.4 Relación de Poisson. IV 0 Febrero 1 Febrero Febrero 3 Febrero 3 Febrero 4 Febrero 7 Febrero 8 Febrero Y Torsión y deformación Axial Torsión 1.5 Módulo de Compresibilidad. 1.6 Cortante.1 Definición de torsión y formas de representación. donde se desarrollara un trabajo en el aula de clase. Sumativa Evaluación Sistemática.1.1 en barras circulares..1. Esfuerzo en el Rango elástico..1.3 Angulo e torsión en el rango elástico. Trabajo Grupal V 01 Marzo 0 Marzo 0 Marzo 03 Marzo Torsión Torsión. Torsión en elementos no circulares...1 Ejes huecos con pared delgada. 6
Semana VI 06 Marzo 07 Marzo 08 Marzo 09 Marzo 09 Marzo 10 Marzo 13 Marzo 14 Marzo. Normales Por Flexión En Normales Por Flexión En Torsión Normales Por Flexión En 3.1. Definiciones. 3.1.1 Flexión Pura en elementos prismáticos 3.1. Deformaciones en un elemento simétrico sometido a flexión pura. 3.1 y deformaciones en el rango elástico. 3.. Flexión en elementos hechos de varios materiales. Evaluación Sistemática VII VIII 15 Marzo 16 Marzo 16 Marzo 17 Marzo 0 Marzo 1 Marzo Marzo 3 Marzo Normales Por Flexión En Normales Por Flexión En Cortantes En Cortantes En 3.3. Carga axial excéntrica en un plano de simetría. Ejemplos de aplicación de los temas anteriores. 1.1. Carga Transversal de miembros prismáticos. 1.. Determinación del esfuerzo cortante en un plano horizontal. 1..1. cortantes en vigas. 1... cortantes en tipos comunes de vigas. 1.1.1. Análisis de la distribución de esfuerzos en una viga rectangular delgada. Evaluación de los pre-saberes, mediante una prueba escrita. 7
Semana IX X 3 Marzo 4 Marzo 7 Marzo 8 Marzo 9 Marzo 30 Marzo 30 Marzo 31 Marzo 03 Abril 04 Abril 05 Abril 06 Abril Normales por flexión en. Cortantes En Cortantes En Cortantes En Bajo Cargas Combinadas Bajo Cargas Combinadas 1.1.1. Cortante en un corte longitudinal arbitrario. 1.1.. cortantes en elementos de pared delgada. 4.3. Flujo cortante y armadas. Ejemplos de aplicación de los temas anteriores. 5.1. Introducción a la combinación de esfuerzos. 5.. Flexión asimétrica. Evaluación Sistemática Evaluación de los pre-saberes, mediante una prueba escrita. 06 Abril 07 Abril Cortantes Evaluación Sistemática XI 17 Abril 18 Abril 19 Abril 0 Abril Bajo Cargas Combinadas Bajo Cargas Combinadas 5.3. Caso General de cargas axiales y cortantes asimétricas. 5.3.1 Formula de la escuadría, o relación de esfuerzos. 5.3. Esfuerzo en un punto, Variación del esfuerzo en un punto (Calculo analítico). 8
Semana XII 0 Abril 1 Abril 4 Abril 5 Abril 6 Abril 7 Abril 7 Abril 8 Abril Bajo Cargas Combinadas Columnas Columnas Proyecto Final de Curso Ejemplos de aplicación de los temas anteriores. 6.1. Definición de columnas. 6.. Estabilidad de estructuras. 6..1 Formula de Euler para columnas articuladas. 6.. Extensión de la Formula de Euler a columnas con otras condiciones de extremo. 6..3 Carga Excéntrica. Formula de la secante. 6.3. Diseño de columnas bajo una carga céntrica. 6.4. Diseño de columnas bajo una carga excéntrica. Entrega de Proyecto Final de Curso VI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Texto Básico: Hibbeler, R. (011). Mecánica de materiales. (Octava edición). México: Prentice Hall. Textos complementarios: 9
Mott, R. (009). Resistencia de Materiales Aplicada. México: pearson prentice hall. Beer, F. & Russel, J. (1990). Mecánica de Materiales. Barcelona, España: Mcgraw Hill. Hibbeler, R. (1977). Mecánica de materiales. (Octava edición). México: Prentice Hall. 10