PROGRAMA ANALÍTICO ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS I (CIV ). IDENTIFICACION Asignatura ESTRUCTURAS ISOSTATICAS I Código de asignatura (Sigla) CIV Semestre Prerrequisitos FIS 00; MAT 04 Horas semanal (HS) HT HP 4 LAB THS 6 Créditos (CR) 4 Período académico II/0 Docente Ing. Walter Yabeta Sánchez. JUSTIFICACION La carrera, dentro de su plan de estudio, contempla materias de formación y complementarias para alcanzar la titulación. La presente asignatura es considerada de formación y además la primer asignatura de estructuras, por lo que es importante el aprendizaje y conocimiento técnico que debe lograr el estudiante para facilitar el aprendizaje secuencial del área estructural para el Ingeniero Civil.. OBJETIVOS GENERALES Lograr en el alumno la aplicabilidad de los conocimientos de matemática y física en el análisis de los elementos estructurales básicos. Dar los primeros conocimientos técnicos de la Estática que implica el equilibrio de las estructura, requisito principal en la formación profesional del Ingeniero Civil. Conocer los distintos sistemas de fuerzas en el plano y soluciones a las causas y sus efectos cuando se analiza la descomposición, reducción y equilibrio de fuerzas en la estructura. Aplicar los conocimientos de geometría de las masas y la inercia de los cuerpos en busca de la estabilidad de los elementos estructurales básicos. Conocer y analizar los tipos de movimientos de una estructura y las funciones de los apoyos relacionados con el cálculo de los elementos estructurales isostáticos básicos. 4. TEMATICO UNIDAD I: INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA ESTATICA Conocer las leyes y principios de la estática Comprender el equilibrio de las estructuras isostáticas Lograr conocimientos de unidades y conversiones básica y elementales de las estructuras. Pág.
. Introducción. Tipo de estructuras. Estática en le plano.4 Inercia.5 Parámetros de una fuerza.6 Principios básicos de la estáticas.7 Problemas propuestos UNIDAD : MOMENTO ESTATICO DE UNA FUERZA Conocer los métodos gráficos y analíticos del momento estático Entender las fuerzas que afectan a la estabilidad de una estructura isostática Lograr conocimientos básicos de cómo encarar y solucionar problemas comunes y reales. Momento estático. Teorema de Varignon. Cupla o par de fuerzas.4 Propiedades de la cuplas.5 Traslación de una fuerza.6 Representación analítica de una fuerza.7 Problemas propios UNIDAD. SISTEMA PLANO DE FUERZAS CONCURRENTES Demostrar en forma gráfica y analítica los conceptos teóricos de reducción, descomposición y equilibrio de fuerzas en el plano Conocer sus causas y efectos en un elemento estructural Comprender y diferenciar los métodos de solución de problemas gráficos y analíticos. Definición. Reducción de fuerzas. Descomposición de fuerzas.4 Equilibrio de fuerzas.5 Problemas propuestos UNIDAD 4. SISTEMA PLANO DE FUERZAS NO CONCURRENTES Pág.
Demostrar en forma gráfica y analítica los conocimientos teóricos de reducción, descomposición y equilibrio de fuerzas en el plano Comprender su aplicabilidad en las estructuras isostáticas Lograr conocimientos técnicos de metodologías de solución a problemas planteados 4. Introducción 4. Reducción de fuerzas 4. Descomposición de fuerzas 4.4 Equilibrio de fuerzas 4.5 Problemas propuestos UNIDAD 5. SISTEMA DE PLANO DE FUERZAS PARALELAS Conocer en forma gráfica y analítica los conocimientos teóricos en este tipo de fuerzas en el plano como reducción, descomposición y equilibrio Entender su acción y efecto en la estructura isostática Comprender métodos de solución de problemas planteados 5. Definición 5. Reducción de fuerzas 5. Descomposición de fuerzas 5.4 Equilibrio de fuerzas 5.5 Problemas propuestos UNIDAD 6: GEOMETRÍA DE LAS MASAS TIEMPO: 9 Horas Demostrar en forma gráfica y analítica el análisis y cálculo del punto de equilibrio o centro de gravedad de los cuerpos Conocer la metodología de cálculo de cuerpos de línea y superficie Comprender métodos de cuerpos con análisis infinitesimal para su procedimiento 6. Introducción 6. Recomendaciones para hallar el baricentro de un cuerpo 6. Diferencia entre centro de masa y baricentro 6.4 Análisis del punto de equilibrio de líneas 6.5 Análisis del punto de equilibrio de superficies 6.6 Problemas propuestos UNIDAD 7. TEOREMA DE PAPPUS (CENTRO DE MASA PARTICULAR) Pág.
Conocer otro método analítico para encontrar el baricentro de línea y superficie de algunos cuerpos geométricos en revolución Comprender formas y fórmulas conocidas al interior de un plano Entender la aplicación de esta metodología para estructuras isostáticas 7. Introducción 7. Primer teorema (línea) 7. Segundo teorema (superficie) 7.4 Problemas propuestos UNIDAD 8. INTRODUCCIÓN A LA INERCIA Y MOMENTO DE INERCIA TIEMPO: 6 HORAS OBJETIVOS ESPECÍFICOS Lograr la asimilación de conocimientos básicos y elementales de la inercia, su teoría, origen e importancia de su estudio Comprender la directa relación para encontrar las secciones de los elementos estructurales Conocer fórmulas de inercia en el plano y espacial 8. Introducción 8. Inercia 8. Momento de inercia 8.4 Formulas prácticas del momento de inercia 8.5 Problemas propuestos UNIDAD 9. TEOREMA DE STEINER (METODO PRÁCTICO Y ANALITICO DEL MOMENTO Y PRODUCTO DE INERCIA) TIEMPO: 9 HORAS Conocer el método practico y analítico aplicables a los elementos estructurales con respecto a los momentos principales o rotura de inercia Comprender valores que ingresan directamente en formulas para obtener el tamaño de sección Entender en forma analítica las soluciones a problemas estructurales isostáticos 9. Introducción 9. Primer teorema (referido al momento de inercia) 9. Segundo teorema (referido al producto de inercia) 9.4 Fórmulas del momento y producto de inercia por el plano girado con ángulo cualquiera 9.5 Angulo optimo 9.6 Momentos principales de inercia 9.7 Problemas propuestos Pág. 4
UNIDAD 0. CIRCULO DE MHOR (MOMENTO Y PRODUCTO DE INERCIA EN FORMA GRAFICA) TIEMPO: 6 HORAS Conocer el método grafico para encontrar e momento y producto de inercia Lograr la metodología para encontrar los momento principales de inercia y el ángulo optimo Demostrar de una manera práctica y sencilla métodos que resuelvan problemas relacionados con funciones trigonométicas 0. Introducción 0. Desarrollo teórico del Círculo de Mhor 0. Aplicación trigonométrica que relaciona la teoría de Mhor 0.4 Problemas propuestos UNIDAD. ANALISIS DE LOS VÍNCULOS EN ESTRUCTURAS PLANAS Y ESPACIALES TIEMPO: 9 HORAS OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer los movimientos o grados de libertad que posee una estructura Comprender su fijación interna a través de vínculos en busca del equilibrio que garantice la estabilidad Lograr conocimientos de la nomenclatura de los tipos de apoyos y su aplicación a estructuras isostáticas. Introducción. Chapa. Movimiento de una chapa en el plano y espacial.4 Análisis de vinculo en el plano y espacial.5 Apoyos.6 Tipos de apoyos y su nomenclatura.7 Problemas propuestos UNIDAD. CALCULO DE REACCIONES EN ESTRUCTURAS ISOSTATICAS TIEMPO: 9 HORAS Conocer metodológicamente la forma del análisis y calculo de reacciones de los elementos estructurales Comprender la metodología de cálculo de estructuras simples y compuestas Entender y aplicar el cálculo isostático a problemas estructurales reales. Introducción Pág. 5
. Definición de estructura simple y compuesta. Cálculo de reacciones de elementos estructurales.4 Cálculo de reacciones de una estructura simple.5 Cálculo de reacciones de una estructura compuesta.6 Problemas propuestos 5. METODOLOGIA DE ENSEÑANZA Clases en el aula: La primera clase se procede a la presentación sintética de la materia, su evaluación y algunos requisitos o recomendaciones de orden, disciplina y cumplimiento de las exigencias de la asignatura. Son clases magistrales en pizarra acrílica, siendo la característica de la enseñanza totalmente práctica por naturaleza de la asignatura. Se empieza en cada clase con conceptos básicos y elementales de cada temática en cuestión y luego el desarrollo de un problema tipo que refleje todas las interrogantes de la teoría Existen evaluaciones escritas totalmente prácticas tanto parciales como al final de la asignatura impartida. El alumno es promovido o aprobado en la asignatura con una nota mayor o igual a 5 puntos Trabajos de Investigación Al finalizar la clase se procede a dar tareas o trabajos prácticos de investigación producto de la temática impartida en dicha clase. El mismo que es presentado por el alumno en forma escrita al profesor en la clase siguiente y así sucesivamente en todo el periodo académico. Estos trabajos prácticos de investigación son sometidos a dos exámenes prácticos antes de cada examen parcial. Pág. 6
6. CRONOGRAMA TEMA Hrs. Tema 6 Tema 6 Tema 6 Tema 4 6 Tema 5 6 Tema 6 9 º Ex. Practico º Ex. Parcial Tema 7 6 Tema 8 6 Tema 9 9 Tema 0 6 Tema 9 Tema 9 º Ex. Práctico º Ex. Parcial Ex. Final º Instancia Entrega de notas SEMANAS/DÍAS 4 5 6 7 8 9 0 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8 9 0 4 5 6 7 8 9 0 4 5 6 7 8 9 0 4 5 6 7. SISTEMA DE EVALUACION Normas de evaluación Las ponderaciones de calificación es producto de normas vigentes en la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, la misma que exige un mínimo de 80% de asistencia a clase del alumno para tener derecho a ser evaluado. Los indicadores de evaluación tienen rangos de flexibilidad para las distintas asignaturas en la puntuación de las ponderaciones Primera prueba parcial 5% Unidades:,,, 4, 5 y 6 Segunda prueba parcial 5% Unidades 7, 8, 9, 0, y Exámenes prácticos () 0% Producto de las tareas continuas Tareas continuas 0% Originadas y presentadas en cada clase Pág. 7
Examen final 0% Todo lo avanzado Formas e instrumentos de evaluación Existen dos () evaluaciones parciales con avance de la mitad de las unidades programáticas y con.5 horas de duración abarcando dos preguntas prácticas (problemas). Se dispone de un () examen final de todo lo avanzado, con.5 horas de duración con dos preguntas prácticas (problemas). Las tareas continuas, escritas y entregadas al profesor en cada clase, son ponderadas para lograr la motivación, interés y aprovechamiento del alumno por la asignatura. Se evalúan dos () exámenes prácticos producto de la teoría y tareas continuas a cada mitad del avance programático con 5 preguntas simples teóricas con una duración de 5 minutos, la misma que también tiene su ponderación como parte integrante de la nota final. 8. BIBLIOGRAFIA. Timoshenko y Young (990); MECÁNICA TÉCNICA; Editorial Urmo; Buenos Aires Argentina. Merino (998); ESTATICA; Editorial Prensa Mundi; Madrid España. Fliess Enrique (99); ESTABILIDAD I; Editorial Kapeluz; Buenos Aires Argentina 4. Schawm (988); ESTATICA; Editorial McGraw Hill; Barcelona España. 5. Melian J.L. (994); ESTATICA GRÁFICA; Editorial Reverte; Barcelona España 6. I. Miroliubov (999); PROBLEMAS DE RESISTENCIA DE MATERIALES; Editorial Mir Rusia 7. Murieta Necoecher A. (004); APLICACIONES DE LA ESTÁTICA; Editorial Limusa México 8. Bellwzi Odone (006); CIENCIA TÉCNICA DE LA CONSTRUCCIÓN; Editorial Aguilar; Buenos Aires Argentina. 9. Sussekind J.C. (998); ANALISIS ESTRUCTURAL I; Editorial Globo; Porto Alegre Brasil 0. YABETA SANCHEZ WALTER, (000). ESTÁTICA GRAFICA Y ANALITICA I y II Editorial Universitaria U.A.G.R.M.; Santa Cruz Bolivia.. Beer Jhonston Mecanica para Ingenieros Pág. 8