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.