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Tareas Resistencia de Materiales II


Enviado por   •  26 de Junio de 2017  •  Práctica o problema  •  3.599 Palabras (15 Páginas)  •  484 Visitas

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FACULTAD  DE INGENIERIA y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL  AMBIENTAL

DEPARTAMENTO ACADEMICO INGENIERIA

  1. DATOS INFORMATIVOS

  1. Asignatura:

: Resistencia de Materiales II

1.2.  Código

: 2105315IN

   1.3.  Ciclo de estudios

: V

   1.4. Semestre académico

: 2017-I

   1.5.  Créditos

: 4

   1.6.  Tipo de asignatura

: Obligatorio

   1.7. Requisito

: Resistencia de materiales I

1.9.  Número de horas totales: 05

TIPO

N° de horas por semana

TEÓRICO

3

PRÁCTICO

2

   

1.10  Duración del curso

1.11.  Profesor

   

Del 27/03/2017 al 15/07/2017

Coordinador            : Ing.  Justo David Pedraza Franco

Prof. Responsable :  Ing.  Justo David Pedraza Franco(GH:A,B)

Email                        : jpedraza @usat.edu.pe

Prof. Responsable :  Ing.  Ovidio Serrano Zelada (GH:C)

Email                        : oserrano@usat.edu.pe

           

  1. SUMILLA

El curso de Resistencia de Materiales II tiene por objetivo ampliar y completar los temas, conceptos y métodos de la Mecánica de Materiales iniciados en el curso de Resistencia de Materiales I. Es así como se desarrollan los temas relativos a columnas, teorías de falla, análisis plástico, concentraciones de esfuerzos, elementos curvos, resortes y fallas por fatiga.

A la vez, el curso de Resistencia de Materiales II sirve de preparación para que el estudiante de ingeniería tenga una mejor asimilación del Análisis Estructural como una ciencia analíticamente desarrollada y efectivamente sistemática. Es así como se desarrollan los temas relativos a análisis de vigas continuas y métodos de energía.

Se supone la completa asimilación de los temas tratados en los cursos de Estática y Resistencia de Materiales I y el dominio de los métodos proporcionados por el Análisis Matemático.

Al igual que en el curso de Resistencia de Materiales I los temas son tratados a partir de hipótesis simplificadoras y se exponen con criterio analítico y deductivo. Se hace uso de ejemplos y problemas que aclaran la exposición teórica y ayudan a visualizar la aplicación práctica en problemas de ingeniería.

El curso de Resistencia de Materiales II comprende los siguientes contenidos:

  1. Calculo de deformaciones y desplazamientos por axial, flexión, cortante y torsión; aplicando métodos energéticos.
  2.  Análisis de estructuras hiperestáticas aplicando otros métodos y estudio de casos de aplicación comunes en Ingeniería Civil.
  3. Análisis de elementos sometidos a flexo-compresión
  4. Análisis de elementos bidireccionales planos y curvos
  5. Análisis de fallas, fracturas y roturas.

  1. COMPETENCIA
  • Analiza y resuelve armaduras, vigas y pórticos simples, Isostáticos e Hiperestáticos, aplicando los Métodos Energéticos.
  • Analiza y resuelve armaduras, vigas y pórticos Hiperestáticos, aplicando otros métodos.
  • Diferencia entre los diferentes comportamientos que tienen los elementos estructurales sometidos a flexo-compresión y los diseña.
  • Analiza e explica los esfuerzos axiales, de flexión, corte, torsión y deformaciones que ocurren en elementos bidimensionales planos y curvos.
  • Analiza y explica las fallas, fracturas y roturas que ocurren en los elementos estructurales, las causas que lo originan y compara el análisis elástico con el análisis no-lineal o inelástico.
  1. CONTENIDO ORGANIZADO EN UNIDADES DIDACTICAS

UNIDAD DIDÁCTICA N° 01: CALCULO DE DEFORMACIONES Y DESPLAZAMIENTOS  POR AXIAL, FLEXION, CORTE Y TORSION APLICANDO METODOS ENERGETICOS

RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS

  • Analiza y resuelve armaduras, vigas y pórticos simples, Isostáticos e Hiperestáticos, aplicando los Métodos Energéticos.
  • Conceptos de Energía, Energía Mecánica, Energía Cinética, Energía Potencial, Principio de conservación de la Energía.
  • Concepto y cálculo de la Energía interna de deformación por axial, flexión, cortante, torsor.
  • Trabajo y Energía, Trabajo externo e Interno, concepto de trabajo virtual.
  • Calculo de desplazamientos y giros en estructuras Isostáticas e Hiperestáticas aplicando los principios de Energía de Deformación Interna.
  • Método del trabajo virtual para cuerpos deformables o carga unitaria en Armaduras Isostáticas e Hiperestáticas externa e internamente,  Vigas y Pórticos simples; Isostáticos e Hiperestáticos, análisis de casos.
  • Método de Castigliano I o Método del Trabajo mínimo para Armaduras, Vigas y Pórticos simples, análisis de casos.
  • Método de Castigliano II o Teorema de Mena brea para Armaduras Hiperestáticas externa e internamente, Vigas y Pórticos simples  Hiperestáticos, análisis de casos.
  • Análisis de Armaduras afectadas por efectos de temperatura, error de fabricación y asentamiento de apoyos.
  • Análisis comparativo entre la deformación por flexión y la deformación por cortante, en qué casos esta última es importante.
  • Análisis de vigas y pórticos simples sobre apoyos elásticos, asentamientos condicionados, viga apoyada sobre otra viga.
  • Análisis de vigas y pórticos simples con ejes inclinados y curvos.
  • Análisis de vigas de sección variable.
  • Análisis de casos.

UNIDAD DIDÁCTICA N° 02: ANALISIS DE ESTRUCTURAS HIPERESTATICAS APLICANDO OTROS METODOS Y ESTUDIO DE CASOS DE APLICACIÓN COMUNES EN INGENIERIA CIVIL.

RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS

  • Analiza y resuelve armaduras, vigas y pórticos Hiperestáticos, aplicando otros métodos.
  • Método de la Ecuación de los tres Momentos en vigas y Pórticos simples, análisis de los casos con asentamiento y giros en los apoyos.
  • Conceptos de Rigidez, Momento de empotramiento, factor de distribución de momentos, factores de transporte.
  • Resolución de vigas continuas y pórticos  Hiperestáticos, mediante el Métodos de Cross.
  • Método de Cross sin desplazamientos y con desplazamiento en pórticos y vigas.
  • Aplicación de todos los métodos anteriores en la determinación de Momentos, Cortantes y deformaciones en Muros de contención.
  • Aplicación de todos los métodos anteriores en la determinación de Momentos, Cortantes y deformaciones en Viguetas de techos aligerados.
  • Aplicación de todos los métodos anteriores en la determinación de Momentos, Cortantes y deformaciones en Escaleras de tramos rectos y helicoidales.
  • Aplicación de los métodos anteriores en la determinación de Momentos, Cortantes y deformaciones en Alcantarillas de sección cuadradas y curvas.
  • Aplicación de todos los métodos anteriores en otros casos prácticos.

UNIDAD DIDÁCTICA N° 03: ANALISIS DE ELEMENTOS SOMETIDOS A FLEXO-COMPRESION.

RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS

  • Diferencia entre los diferentes comportamientos que tienen los elementos estructurales sometidos a flexo-compresión y los diseña.
  • El problema del pandeo en elementos sometidos a flexo-compresión.
  • Teoría de Pandeo de Euler
  • Columnas cortas, intermedias y esbeltas.
  • Pandeo elástico y pandeo Inelástico, Curva del comportamiento elástico y plástico, Modulo de elasticidad Tangente y Secante.
  • Diseño de columnas, con diferentes condiciones de apoyo y sometidas a flexo-compresión de metal y de madera.
  • Análisis del diseño de columnas de más de un material.
  • Análisis de casos prácticos.

UNIDAD DIDÁCTICA N° 04: ANALISIS DE ELEMENTOS BIDIMENSIONALES PLANOS y CURVOS.

RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS

  • Analiza e explica los esfuerzos axiales, de flexión, corte, torsión y deformaciones que ocurren en elementos bidimensionales planos y curvos.
  • Esfuerzos y deformaciones biaxiales
  • Tipos de elementos planos, membranas, cascaras y placas.
  • Teoría de Mindlin-Reissner o de placas gruesas
  • Teoría de Kirchhoff o de placas delgadas
  • Flexión, cortante, torsión y deformaciones en elementos planos
  • Análisis de cilindros y superficies esféricas de espesor delgado, sometidas a presión interior y presión exterior.
  • Análisis de cilindros y superficies esféricas de espesor grueso, sometidas a presión interior y a presión exterior.
  • Análisis de casos prácticos.

UNIDAD DIDÁCTICA N° 05: ANALISIS FALLAS, FRACTURAS y ROTURAS

RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE

CONTENIDOS

  • Analiza y explica las fallas, fracturas y roturas que ocurren en los elementos estructurales, las causas que lo originan y compara el análisis elástico con el análisis no-lineal o inelástico.
  • Teorías de fallas, fracturas y rotura.
  • El problema de fluencia, deformaciones excesivas, fatiga, inversión de esfuerzos, cargas de impacto, etc.
  • Fallas en materiales frágiles, fallas en materiales dúctiles.
  • Las rotulas plásticas, características.
  • Concentración de esfuerzos, problemas por la presencia de huecos o aberturas, cambios bruscos de sección transversal,
  • Concentración de esfuerzos en elementos sometidos a axial, flexión, torsión.
  • Introducción al análisis inelástico, conceptos de no-linealidad geométrica, de elementos, de carga y de materiales.
  • Análisis de casos prácticos
  1. ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS.

Las estrategias didácticas a utilizar durante el desarrollo del curso estarán basadas en la naturaleza de cada unidad que se desarrolle y serán las siguientes:

  • Exposiciones Magistrales participativas.
  • Aprendizaje basado en ejemplos y desarrollo de ejercicios.
  • Aprendizaje basado en el análisis de casos prácticos.
  • Aprendizaje basado en el desarrollo de proyectos reales
  • Aprendizaje basado en problemas
  • Discusión y debate
  • Aprendizaje colaborativo
  • Investigación.
  1. EVALUACIÓN

La evaluación puede ser por medio de:

  • Evaluación escrita
  • Presentación de solución de casos prácticos
  • Presentación de solución de problemas reales
  • Presentaciones o exposiciones

  • Las evaluaciones escritas, serán desarrollados individualmente.
  • La solución de casos prácticos, problemas reales y presentaciones serán trabajos grupales.
  • Los trabajos grupales serán colaborativos, de no más de 5 integrantes c/grupo y de acuerdo a afinidad o preferencias entre alumnos.

Para llegar a la solución adecuada, los alumnos deberán designar un coordinador del grupo, analizar el caso a resolver, formular su estrategia de trabajo, aplicar los criterios técnicos aprendidos en este curso y los previos, buscaran información complementaria, debatirán y analizarán la conveniencia de c/u de las posibles soluciones a adoptar, finalmente formularan la mejor solución al caso planteado.

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