FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA DE CIVIL, TOPOGRÁFICA Y GEODÉSICA
DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS
Programa de la asignatura: MECÁNICA DE MATERIALES I
Clave: 0465 Núm. de créditos: 09
Carrera: INGENIERO CIVIL
Duración del curso:
Semanas: 16.0
Horas: 72.0
Semestre: 6o
Horas a la semana:
Teoría: 4.5 Obligatoria: SI
Práctica: 0.0 Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno comprenderá y aplicará el comportamiento mecánico de piezas
estructurales de materiales homogéneos usuales en construcción, sujetas
a carga axial, flexión, la combinación de cortante y torsión, así como
la estabilidad de piezas estructurales sometidas a flexión , carga axial
y su combinación.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas:
I. INTRODUCCION 4.5
II. CARGA AXIAL EN MATERIALES HOMOGENEOS; ELEMENTOS CORTOS 19.5
III. FLEXION EN MATERIALES HOMOGENEOS; SIN PANDEO LATERAL 15.0
IV. FLEXION Y CARGA AXIAL COMBINADAS EN MATERIALES HOMOGENEOS;
ELEMENTOS CORTOS, ELEMENTOS ESBELTOS 18.0
V. CORTANTE PURO Y TORSION EN MATERIALES HOMOGENEOS 15.0
72.0
ASIGNATURAS ANTECEDENTES :
ECUACIONES DIFERENCIALES
ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS
MECÁNICA DEL MEDIO CONTINUO
ASIGNATURA CONSECUENTE OBLIGATORIA :
MECÁNICA DE MATERIALES II
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. INTRODUCCION
ANTECEDENTES:
Ninguno.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá y aplicará la filosofía en que se
fundamenta el diseño estructural, enfocada a materiales
homogéneos. Caso particular, el acero.
CONTENIDO:
I.1 Filosofía del diseño estructural.
I.2 Estados límites.
I.3 Coeficientes de seguridad.
II. CARGA AXIAL EN MATERIALES HOMOGENEOS; ELEMENTOS CORTOS
ANTECEDENTES:
Mecánica del Medio Contínuo, Algebra, Estructuras Isostáticas.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá y aplicará el comportamiento de piezas
estructurales sujetas a carga axial.
CONTENIDO:
II.1 Relación carga-deformación.
II.2 Esfuerzo normal y deformación unitaria.
II.3 Gráficas esfuerzo-deformación.
II.4 Módulo de elasticidad.
II.5 Ley de Hooke.
II.6 Relación de Poisson.
II.7 Compatibilidad de deformaciones.
II.8 Piezas estructurales sujetas a carga axial en
sistemas hiperestáticos.
II.9 Dimensionamiento de piezas estructurales de acero,
sujetas a carga axial. Area neta.
III. FLEXION EN MATERIALES HOMOGENEOS; SIN PANDEO LATERAL
ANTECEDENTES:
Mecánica del Medio Contínuo, Estructuras Isostáticas,
Cálculo I, Cálculo II.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá y aplicará el comportamiento de
piezas estructurales sujetas a flexión.
CONTENIDO:
III.1 Flexión elástica e inelástica.
III.2 Flexión biaxial.
III.3 Diagramas carga-desplazamiento y momento-curvatura.
III.4 Ecuación de la elástica. Obtención de desplazamientos
por integración, lineales y angulares.
III.5 Dimensionamiento de vigas de madera y acero sin pandeo
lateral.
IV. FLEXION Y CARGA AXIAL COMBINADAS EN MATERIALES HOMOGENEOS;
ELEMENTOS CORTOS, ELEMENTOS ESBELTOS
ANTECEDENTES:
Algebra, Cálculo I, Cálculo II, Cálculo III,
Ecuaciones Diferenciales.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá y aplicará el comportamiento de
piezas estructurales sujetas a flexión y carga axial
combinadas.
CONTENIDO:
IV.1 Flexión y carga axial combinadas en elementos cortos.
Flexotensión y flexocompresión en el intervalo elástico.
Flexión biaxial y fuerza normal combinadas. Núcleo central.
Diagramas de interacción en los intervalos elásticos e
inelásticos. Dimensionamiento y revisión de elementos
cortos de acero en flexocompresión.
IV.2 Estabilidad de elementos sujetos a compresión axial.
Introducción al problema de estabilidad. Carga crítica.
La fórmula de Euler y sus limitaciones. Generalización
para el intervalo inelástico. Carga crítica en columnas
elásticas sujetas a carga axial. Efectos de las condiciones
de apoyo. Longitud efectiva de pandeo. Dimensionamiento y
revisión de columnas esbeltas de acero sujetas a carga axial.
IV.3 Estabilidad de elementos sujetos a flexión. Pandeo lateral
elástico en vigas. Momento crítico. Dimensionamiento y revi-
sión de vigas de acero sujetas a flexión.
IV.4 Estabilidad de elementos sujetos a flexocompresión.
Momentos de segundo orden. Factor de amplificación.
Efectos de esbeltez en diagramas de interacción.
Dimensionamiento y revisión de columnas de acero
sujetas a flexocompresión.
V. CORTANTE PURO Y TORSION EN MATERIALES HOMOGENEOS
ANTECEDENTES:
Mecánica del Medio Contínuo, Algebra, Ecuaciones Diferenciales,
Cálculo I, Cálculo II, y Cálculo III, Estructuras Isostáticas.
OBJETIVO:
El alumno comprenderá y aplicará el comportamiento de piezas
estructurales sujetas a cortante y torsión.
CONTENIDO:
V.1 Esfuerzo cortante y deformación angular.
V.2 Módulo de elasticidad en cortante.
V.3 Torsión elástica en barras circulares.
V.4 Esfuerzos, deformaciones, ángulo de rotación.
V.5 Torsión elástica en barras de sección no circular.
V.6 Torsión en barras de pared delgada.
V.7 Compatibilidad de deformaciones y sistemas hiperestáticos
en piezas a torsión.
V.8 Analogía de la membrana y del montón de arena.
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase ( ) Trabajos y tareas fuera del aula (X)
Ejercicios fuera del aula ( ) Participación en clase ( )
Seminarios (x) Asistencia a prácticas ( )
Lecturas obligatorias (x) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo ( )
Otras: Las prácticas de laboratorio
son requisito sin crédito.
BIBLIOGRAFIA
Texto: Temas de la materia para los que se recomienda:
1.- DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS, F.I., UNAM
"Apuntes de Mecánica de Materiales" (primer curso)
Facultad de Ingeniería, UNAM
1987
I, II, III, IV, V.
2.- POPOV, Egor P.
"Introducción a la Mecánica de Sólidos"
Limusa, S.A.
1976
II, III, IV, V.
Consulta:
1.- F.L. Singer
"Resistencia de Materiales"
Harla
1986
II, III, IV, V.
2.- GERE Y TIMOSHENKO
"Mecánica de Materiales"
Grupo Editorial Iberoamérica
1986, 2a. edición
II, III, IV, V.
3.- DEPARTAMENTO DE ESTRUCTURAS, F.I., UNAM
"Apuntes de Mecánica de Materiales" (tercer curso)
Facultad de Ingeniería, UNAM
1987
II, III, IV, V.