IN ST IT U T O P OL IT É CN ICO N A CION A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería Civil ASIGNATURA: Resistencia de Materiales

SEMESTRE:

Quinto

OBJETIVO GENERAL: El alumno calculará el comportamiento mecánico de los materiales, a partir de los esfuerzos y deformaciones que se presentan en estructuras isostáticas e hiperestáticas, sujetos a efectos de carga axial, fuerza cortante, momento flexionante y torsión.

CONTENIDO SINTÉTICO: I II III IV V VI VII VIII

Esfuerzos y deformaciones en elementos sujetos a carga axial y cortante simple Esfuerzos en elementos sujetos a torsión Esfuerzos normales y cortantes en vigas Estado plano de esfuerzo y deformación Deflexiones en vigas Análisis de vigas hiperestáticas Flexión inelástica Elementos sujetos a carga axial de compresión

METODOLOGÍA: Investigación, análisis y solución de problemas teórico-prácticos, por el alumno, con la guía del profesor, propuesta de metodologías de trabajo y presentación de resultados, mencionando ejemplos de la práctica profesional, por parte de alumno; con dirección del profesor.

EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: El alumno presentará tres exámenes parciales coincidiendo con la programación oficial. La temática de cada examen será decidida en forma colegiada en reuniones previas de los profesores de la asignatura. El alumno realizará trabajos extra clase. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

BIBLIOGRAFÍA: Gere y Timoshenko.- Mecánica de Materiales, Editorial Iberoamericano, México 1984. 812 págs. Hibbeler.- Mecánica de Materiales, Editorial Continental México, 1982. 810 págs. Carmona González Carlos Introducción al Análisis de Estructuras Isostáticas, I.P.N. México, 2001. 222 págs. Ferdinand L. Singer/ Andrew Pytel, Resistencia de Materiales, Editorial Harla, México, 1980. 634 págs. Craig, R. Mecánica de Materiales, Editorial Continental, México, 2002. 750 págs.

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ESCUELA: Superior de Unidad Zacatenco CARRERA: Ingeniería Civil

Ingeniería

y

Arquitectura

OPCIÓN: COORDINACIÓN: DEPARTAMENTO:

ASIGNATURA: Resistencia de Materiales SEMESTRE: Quinto CLAVE: ESTV2904 CRÉDITOS: 9 VIGENTE: Agosto 2005 TIPO DE ASIGNATURA: Teórica

MODALIDAD: ESCOLARIZADA.

TIEMPOS ASIGNADOS

HORAS/SEMANA/TEORÍA: 4.5 HORAS/SEMANA/PRÁCTICA:

HORAS/SEMESTRE/TEORÍA: 81.0 HORAS/SEMESTRE/PRÁCTICA:

HORAS/TOTALES: 81.0

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR:

Academia de Estructuras REVISADO POR: Subdirección Académica APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar

Ing. José Luis Minaburo Castillo

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 2 DE 11

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA El conocimiento de la Mecánica de materiales es fundamental para comprender el comportamiento de las estructuras que se realizan en las construcciones civiles, y es la base en el análisis y diseño de las mismas. Esta asignatura contribuye en el perfil del egresado al desarrollar sus habilidades para resolver problemas de la Ingeniería Estructural. Las asignaturas antecedentes son: Estructuras Isostáticas, Matemáticas IV, Hidráulica Básica, Mecánica de Suelos I, entre otras. Las asignaturas colaterales son: Matemáticas V, Tuberías y Canales, Residuos Sólidos Urbanos, Mecánica de Suelos II y Movimientos de Tierra. La asignatura consecuente es: Estructuras de Mampostería.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno calculará el comportamiento mecánico de los materiales, a partir de los esfuerzos y deformaciones que se presentan en estructuras isostáticas e hiperestáticas, sujetos a efectos de carga axial, fuerza cortante, momento flexionante y torsión.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES No. UNIDAD I

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 3 DE 11

NOMBRE: Esfuerzos y deformaciones en elementos sujetos a carga axial y cortante simple

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los conceptos de esfuerzo y deformación en el diseño de barras y conexiones sujetos a cortante.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

1.1 1.1.1 1.1.2

Introducción de la Mecánica de Materiales. Elementos sujetos a carga axial Esfuerzos normales y deformaciones lineales. Ley de Hooke. Diagrama esfuerzo-deformación, módulo de elasticidad axial y relación de Poisson.

0.5 0.5 1.0 1.5

1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3

Esfuerzo permisible-Diseño de barras Elementos sujetos a cortante simple Esfuerzo cortante y deformación, angular (distorsión) Diagrama esfuerzo-deformación módulo de elasticidad al corte. Esfuerzo permisible. Diseño de conexiones

0.5 2.5 0.5 1.0 1.5 1.5

1.2.4

Subtotal 11.0

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B, 3C 3.5

1B, 3C, 5C 7.5

11.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Participación del alumno en equipo para la solución de problemas, previa explicación y asesoría del profesor utilizando apoyos didácticos.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Esta unidad forma parte del primer examen parcial. Se tomará en cuenta la participación en clase, resolución de problemario y trabajos extra clase. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES No. UNIDAD

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 4

DE 11

NOMBRE: Esfuerzos en elementos sujetos a torsión

II

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno explicará el efecto de torsión y los esfuerzos cortantes, deformaciones angulares y ángulos torsionantes generados por éste, en barras de sección circular.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B y 3C

2.1

Torsión de barras circulares

0.5

2.2

Esfuerzo cortante y deformación angular

2.0

2.3

Cortante puro

1.0

2.4

Relación entre los módulos de elasticidad E y G

1.5

2.5

Subtotal 5.0

5.0

2.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Participación del alumno en equipo para la solución de problemas, previa explicación y asesoría del profesor utilizando apoyos didácticos.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Esta unidad forma parte del primer examen parcial. Se tomará en cuenta la participación en clase, resolución de problemario y trabajos extra clase. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES No. UNIDAD

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 5

DE 11

NOMBRE: Esfuerzos normales y cortantes en vigas

III

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará vigas calculando: los esfuerzos flexionantes y cortantes en cualquier sección transversal de las mismas y los esfuerzos permisibles de los materiales usados en las estructuras civiles

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC

3.1

Esfuerzos normales o flexionantes

5.0

5.0

3.2

Esfuerzos cortantes en vigas

5.0

5.0

3.3

Problemas de vigas sujetas a flexión simétrica.

3.0

3.0

3.4

Esfuerzos permisibles

1.5

3.5

Diseño por esfuerzo permisible

1.5

Subtotal 16.0

1B, 4C y 5C

3.0

16.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Participación del alumno en equipo para la solución de problemas, previa explicación y asesoría del profesor utilizando apoyos didácticos.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Esta unidad forma parte del primer examen parcial. Se tomará en cuenta la participación en clase, resolución de problemas y trabajos extra clase. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES No. UNIDAD

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 6

DE 11

NOMBRE: Estado plano de esfuerzo y deformación

IV

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno calculará los esfuerzos en cualquier plano de un elemento por el procedimiento analítico, identificando los esfuerzos principales y esfuerzos cortantes máximos además describirá el estado plano de deformaciones.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B, 2B y 3C

4.1

Introducción

0.5

4.2

Estado plano de esfuerzos

1.5

2.0

4.3

Esfuerzos principales y esfuerzos cortantes máximos

3.0

3.0

4.4

Estado plano de deformaciones

3.0

3.0

Subtotal 8.0

8.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Participación del alumno en equipo para la solución de problemas, previa exposición y asesoría del profesor, utilizando apoyos didácticos. El alumno realizará una investigación complementaria de los temas usando los métodos gráficos.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Esta unidad forma parte del segundo examen parcial. Se tomará en cuenta la participación en clase, resolución de problemas y trabajos de investigación. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES No. UNIDAD

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 7

DE 11

NOMBRE: Deflexiones en vigas

V

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno determinará los desplazamientos lineales y angulares de vigas isostáticas por diferentes métodos.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

5.1

Deducción de las ecuaciones diferenciales de la curva 1.0 elástica

5.2

Método de la doble integración.

4.0

5.3

Método del área de momento.

3.0

5.4

Método de superposición.

4.0

Subtotal 12.0

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B y 3C

5.0

7.0

12.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Aplicación de diferentes métodos para la determinación de desplazamientos lineales y angulares por parte del alumno, con guía y asesoría del profesor; con la utilización de apoyos didácticos.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Esta unidad forma parte del segundo examen parcial. Se tomará en cuenta la participación en clase, resolución de problemas y trabajos extra clase. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES No. UNIDAD

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 8

DE 11

NOMBRE: Análisis de vigas hiperestáticas

VI

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diferenciará las vigas isostáticas e hiperestáticas y calculará estas mismas con uno o dos grados de hiperestaticidad, dibujando los diagramas de fuerzas cortantes y momentos flexionantes.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B y 2B

6.1

Tipos de vigas hiperestáticas.

0.5

6.2

Método de la doble integración.

3.0

3.5

6.3

Método del área de momentos

3.0

3.0

6.4

Método de superposición

3.0

3.0

Subtotal 9.5

9.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Realización de ejercicios de vigas isostáticas e hiperestáticas por parte del alumno, con guía y asesoría del profesor; con la utilización de apoyos didácticos.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Esta unidad forma parte del segundo examen parcial. Se tomará en cuenta la participación en clase, resolución de problemas y trabajos extra clase. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES No. UNIDAD

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 9

DE 11

NOMBRE: Flexión inelástica

VII

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno explicará los conceptos del comportamiento inelástico de los materiales, enfocados al estado plástico en condiciones de flexión de vigas.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B, 2B, 3C y 4C

7.1

Identificación de la flexión inelástica.

1.0

7.2

Ecuaciones de flexión inelástica.

1.5

2.5

7.3

Flexión plástica.

3.5

3.5

7.4

Articulaciones plásticas.

3.0

3.0

7.5

Análisis plástico de vigas.

1.5

1.5

Subtotal 10.5

10.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Definición de los conceptos de flexión inelástica y plástica por parte del alumno, con guía y asesoría del profesor y utilización de apoyos didácticos. Realización de ejercicios por parte de los alumnos con guía y asesoría del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Esta unidad forma parte del tercer examen parcial. Se tomará en cuenta la participación en clase, resolución de problemas y trabajos extra clase. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES No. UNIDAD

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 10 DE 11

NOMBRE: Elementos sujetos a carga axial de compresión

VIII

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno analizará los problemas de la estabilidad de elementos sujetos a carga axial de compresión y calculará la carga crítica o de pandeo en columnas con fronteras típicas.

No. TEMA

TEMAS

HORAS

T

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 1B y 2B

8.1

Pandeo y estabilidad

1.0

8.2

Columnas con extremos articulados

2.0

8.3

Columnas con otras condiciones de apoyo

2.0

8.4

Columnas con cargas axiales excéntricas

2.0

4.0

8.5

Fórmula de la secante

2.0

2.0

Subtotal 9.0

9.0

3.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Realización de problemas de la estabilidad de elementos sujetos a carga axial, por parte del alumno, con guía y asesoría del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Esta unidad forma parte del tercer examen parcial. Se tomará en cuenta la participación en clase, resolución de problemas y trabajos extra clase. El examen tiene un valor de 80% y las otras actividades el 20%.

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ASIGNATURA: RESISTENCIA DE MATERIALES

CLAVE: ESTV2904

HOJA: 11

DE 11

PERÍODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1er. parcial

I, II y III

2do. parcial

IV, V y VI

3er. parcial

VII y VIII

Cada una de los tres parciales se evalúa de la siguiente manera:

Examen Tareas, trabajos extra clase y participaciones

80% 20%

La calificación final será el promedio de las tres evaluaciones parciales.

CLAVE

B

C

BIBLIOGRAFÍA

1

X

Gere y Timoshenko.- Mecánica de Materiales, Editorial Iberoamericano, México 1984. 812 págs.

2

X

Hibbeler.- Mecánica de Materiales, Editorial Continental México, 1982. 810 págs.

3

X

Ferdinand L. Singer/ Andrew Pytel, México, 1980. 634 págs.

4

X

Craig, R. Mecánica de Materiales, Editorial Continental, México, 2002. 750 págs.

5

X

Carmona González Carlos Introducción al Análisis de Estructuras Isostáticas, I.P.N. México, 2001. 222 págs.

Resistencia de Materiales, Editorial Harla,

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PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Zacatenco Ingeniería Civil

CARRERA:

ÁREA:

BÁSICAS

ACADEMIA:

Quinto

SEMESTRE

C. INGENIERÍA

D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM. OTROS CURSOS

Estructuras

ASIGNATURA:

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO:

Ingeniero Civil maestría)

Resistencia de Materiales (Preferentemente

grado

de

2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno calculará el comportamiento mecánico de los materiales, a partir de los esfuerzos y deformaciones que se presentan en estructuras isostáticas e hiperestáticas, sujetos a efectos de carga axial, fuerza cortante, momento flexionante y torsión.

3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFESIONAL año impartiendo Dominio de las Un Resistencias de cursos de resistencias de materiales para Ingeniería Materiales preferentemente con Civil. grado de Maestría.

ELABORÓ

Ing. Carlos J. Carmona González (T.M.) Ing. Hazael Huerta Romero (T.V.) PRESIDENTE DE ACADEMIA

HABILIDADES

ACTITUDES

Comunicación. Establecimiento de climas favorables para el aprendizaje. Manejo de grupos y facilidad para transmitir conocimientos. Uso de materiales didácticos.

Positivas ante el alumnado. Respeto (buena relación maestro-alumno) Tolerante. Ética. Responsabilidad científica. Superación docente y profesional. Criterio. Compromiso social.

REVISÓ

AUTORIZÓ

M. en C. Demetrio Galíndez López

Ing. José Luis Minaburo Castillo

SUBDIRECTOR ACADÉMICO

DIRECTOR DEL PLANTEL

FECHA:

Agosto, 2005