UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL LISANDRO ALVARADO DECANATO DE INGENIERIA CIVIL
MECANICA I Carácter: Obligatoria
PROGRAMA: Ingeniería Civil
CODIGO
SEMESTRE
20035
III
DEPARTAMENTO: Ingeniería Estructural
HT 4
UNIDAD DE CREDITO HP HS UCS THS/SEM 2
0
5
96
PREREQUISITO Ciclo Básico.
PROFESOR(ES): Ing. Aquiles Cordero Mújica
_______________________ SELLO Y FIRMA AUTORIZADA
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FUNDAMENTACION DEL PROGRAMA DE ESTUDIO El programa correspondiente a la asignatura de Mecánica I esta destinada a impartir los conceptos básicos que conforman la cadena de las asignaturas del departamento de Ingeniería Estructural. El estudiante deberá adquirir la destrezas necesarias para entender la aplicación de las distintas solicitudes a que se sometida cualquier forma resistente, y en función de ellas prepararse para obtener el diseño de la sección optima, conocimientos que iras adquiriendo a lo largo de su programa de estudios comenzando por la mecánica I.
En este curso el estudiante se dotara de los conceptos fundamentales de las estática lo que le permitirá la mayor solvencia posible, al manejar formas resistentes sometidas a las más diversas solicitudes, materia prima fundamental para todo Ingeniero que se dedique al Calculo de Proyectos Estructurales.
DESCRIPCION DEL PROGRAMA DE ESTUDIO
El programa se desarrolla en función de los siguientes aspectos: I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX.
Cuerpos rígidos- sistemas equivalentes de fuerzas. Equilibrio de cuerpos rígidos. Fuerzas distribuidora-centroides- centro de gravedad Momentos de Inercia. Análisis de estructuras Fuerzas en vigas- momento flector- fuerza cortante Cables parabólicos y catenaria Rozamiento Trabajo virtual -energía
OBJETIVO TERMINAL DE ENSEÑANZAS Con los conocimientos adquiridos el estudiante estará en capacidad de abordar con todo éxito las asignatura Resistencia de Materiales y Estructuras I en donde profundizara los conocimientos adquiridos, y obtendrá la formación necesaria para involucrarse en asignaturas vinculadas con el diseño de una sección optima.
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UNIDAD Cuerpo Rígidos. Sistemas I
Equivalentes de Fuerzas DURACION 12 HORAS
OBJETIVO ESPECIFICOS
Componer y descomponer sistemas de fuerzas
Entender el concepto de momento
Convertir sistemas equivalentes
UNIDAD EVALUACION 07/100 ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados. Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo. CONTENIDOS
Horas
Cuerpos rígidos. Fuerzas externas e internas
Principio de transmisibilidad. Fuerzas equivalentes
Momento de una fuerza respecto a un punto
Teorema de Varignon
Componente rectangulares del momento de una fuerza
Momento de una fuerza respecto a un eje cualquiera
Momento de un par
Pares equivalente
Representación de pares por vectores
Descomposición de una fuerza aplicada en “B” y un par de fuerzas
Reducción de fuerzas a una fuerza cualquiera y un par.
Otras reducciones de un sistema de fuerzas
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Ejercicios de aplicación
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BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, mecánica para ingenieros
Timoshenko, mecánica técnica
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UNIDAD Equilibrio de cuerpos rígidos
II
OBJETIVO ESPECIFICOS
DURACION
Elaborar los diagramas de cuerpo libre
Vincular correctamente un cuerpo en el plano y en espacio
12 HORAS UNIDAD EVALUACION 14/100
ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados
Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo CONTENIDOS
Horas
Cuerpo rígido en equilibrio
Principios de grafostàtica. Notación de Bow
Diagrama de cuerpo libre
Reacciones en apoyos y conexiones
Equilibrio en dos dimensiones
Reacciones estáticamente indeterminada. Constricciones parciales
Equilibrio de un cuerpo sometido a la acción de dos o tres fuerzas
Reacciones en los apoyos y articulaciones en estructuras tridimensionales
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Equilibrio de un cuerpo rígido en tres dimensiones
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Ejercicios de aplicación
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BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, mecánica para ingenieros
Timoshenko, mecánica técnica
Witembaur, mecánica
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UNIDAD Fuerzas distribuidas centroides y centros de gravedad
III
OBJETIVO ESPECIFICOS
centro de gravedad de áreas de volúmenes
DURACION 12 HORAS
Determinar las coordenadas del centroides, y del
Convertir fuerzas distribuidas en fuerzas concentradas
UNIDAD EVALUACION 13/100
ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados
Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo
CONTENIDOS Centro de gravedad de un cuerpo bidimensional
Centroides de áreas y líneas
Placas y alambres compuestos
Determinación de centroides por integración
Teoremas de Pappus-guldinus
Cargas distribuidas sobre vigas
Centro de gravedad de un cuerpo tridimensional centroides de un volumen
Cuerpos compuestos
Determinación de centroides de volúmenes por integración
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Ejercicios de aplicación
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BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, mecánica para ingenieros
Timoshenko, mecánica técnica
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Horas
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UNIDAD IV
Momentos de Inercia DURACION 12 HORAS UNIDAD EVALUACION 08/100
OBJETIVO ESPECIFICOS
Calcular momento de Ingeniería para diferentes áreas.
Aplicar la teorema de los ejes paralelos.
Aplicar el círculo de Mohr.
Calcular momentos de Ingeniería de masas.
ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados
Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo
CONTENIDOS Momentos de inercia de áreas o momento de segundo de orden
Determinación del momento de inercia de un área por integración
Momento polar de inercia
Radio de giro de un área
Teorema de los ejes paralelos
Momento de inercia de áreas compuestas
Producto de inercia
Ejes principales y momento principales de una inercia
Circulo de Mohs para momento de productos de inercia
Momento de inercia de una masa
Teorema de los ejes paralelos
Momentos de inercia de placas delgadas
Ejercicios de aplicación
BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, mecánica para ingenieros
Apuntes del Ing. Aquiles Cordero
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Horas
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2
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UNIDAD V
Análisis de estructuras
OBJETIVO ESPECIFICOS
Calcular cerchas por método de los nudos y de las secciones. Calcular cerchas en forma grafica.
DURACION 12 HORAS UNIDAD EVALUACION 16/100
ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados
Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo
CONTENIDOS Fuerzas internas. Tercera ley de newton
Definición de una armadura
Armaduras simples
Análisis de una armadura por el método de los nudos
Nudos con condiciones especiales de carga
Armaduras en el espacio
Análisis grafico de armaduras. Diagramas de Maxwell – cremona
Análisis de estructuras por el método de las secciones
Armaduras formadas por varias armaduras simples
Análisis de un marco
Marcos que dejan de ser rígidos cuando se separan de sus soportes
Ejercicios de aplicación
BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, mecánica para ingenieros
Timoshenko, mecánica técnica
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Horas
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UNIDAD Fuerzas en vigas. Momento VI
OBJETIVO ESPECIFICOS
flector y Fuerza Cortante
Graficar fuerza cortante y momento flector a lo largo del eje de la viga
DURACION 12 HORAS UNIDAD EVALUACION 12/100
Graficar la fuerza axial
Calcular momentos máximos
ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados
Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo CONTENIDOS
Horas
Fuerzas internas en barras
Diferentes tipos de cargas y apoyos
Fuerzas cortantes y momento flector en una viga
Diagrama de M.F y F.C
3
Relación entre cargas M.F y F.C
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Ejercicios de aplicación
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BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, mecánica para ingenieros
Harry Nara, Mecánica Vectorial
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UNIDAD VII
OBJETIVO ESPECIFICOS
Fuerzas en Cables DURACION
Aplicar las ecuaciones que definen el comportamiento de un cable
06 HORAS UNIDAD EVALUACION 07/100
ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA
Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados
Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo
CONTENIDOS Cables con cargas concentradas
Cables con cargas distribuidas
Cables parabólicos
Catearías
Condiciones de tracción y flecha máxima
Ecuaciones que definen el comportamiento de un cable
Ejercicios de aplicación
BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, Mecánica para Ingenieros
Apuntes del Ing. Aquiles Cordero M.
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Horas 2
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UNIDAD VIII Razonamiento DURACION 06 HORAS
OBJETIVO ESPECIFICOS
Estudiar las leyes del rozamiento.
Aplicación de las mismas a casos particulares.
UNIDAD EVALUACION 07/100
ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados
Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo
CONTENIDOS Leyes de rozamientos seco, coeficientes de rozamiento seco.
Ángulos de rozamientos.
Problemas de rozamiento en seco.
Cunas.
Tornillos de rosca cuadrada.
Chumaceras. Rozamiento en ejes.
Resistencia a la rodadura. Rozamiento en ruedas.
Rozamiento en correas.
Ejercicios de aplicación.
BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, Mecánica para Ingenieros
Timoshenko, Mecánica Técnica
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Horas
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UNIDAD IX
OBJETIVO ESPECIFICOS
Método del trabajo virtual DURACION 12 HORAS
Calcular reacciones en pórticos y vigas
Calcular la función potencial
Estudiar los tipos de equilibrio
UNIDAD EVALUACION 12/100 ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA
Exposición teórica sobre los principios físicos en los cuales se fundamentan los postulados
Ilustración practica mediante la resolución de ejercicios, y asociación con situaciones reales de campo
CONTENIDOS
Horas
Trabajo de una fuerza
Principio del trabajo virtual
Aplicaciones del trabajo virtual
Maquinas reales. Eficiencia mecánica
Trabajo de una fuerza en un desplazamiento finito
Energía potencial
Energía potencial y equilibrio
Estabilidad del equilibrio
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Ejercicios de aplicación
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BIBLIOGRAFIA Bear and Jhonston, mecánica para ingenieros
Timoshenko, Mecánica Técnica
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