UNIVERSIDAD
NACIONAL DEPARTAMENTO DEPARTAMEN TO ACADÉMICO INGENIERÍA DE CIVIL
“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO “
FACULTAD DE INGENIERÍA DE CIVIL
SILABO DEL CURSO DE ESTATICA I. DATOS INFORMATIVOS: INFORMATIVOS: 1.1. DEPARTAMENTO ACADÉMICO 1.2. CARRERA PROFESIONAL 1.3. CÓDIGO DE LA ASIGNATURA 1.4. REQUISITO 1.5. CICLO AÑO Y SEMESTRE ACADÉMICO 1.6. DURACIÓN 1.6. NÚMERO DE CRÉDITOS 1.7. NÚMERO DE HORAS 1.8. NOMBRE DE DOCENTE 1.9.
E-MAIL
: INGENIERÍA CIVIL : Ingeniería Civil : VE – E01 A08 MATEMATICA III : CF – B01 FISICA I, CM – A08 : IV : 2016 – II. Grupo 2. : 05 Setiembre 2016 : Fecha de inicio Fecha de Término : 30 Diciembre 2016 : 05 Práctica: 02 : Teoría: 04 : Ing. Carlos Hugo Olaza Henostroza Condición : Nombrado Categoría : Auxiliar. :
[email protected].
II. SUMILLA. Teoría de Cursores y Fuerzas Concurrentes. Equilibrio de la Partícula. Sistemas Generales de Fuerzas. Momentos de Inercia. Equilibrio del Sólido Rígido. Análisis de Armaduras y Marcos. Cables. Fuerzas Internas. Geometría de los Desplazamientos Pequeños. Método del Trabajo Virtual. III. FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Esta asignatura constituye la parte básica en el estudio de las estructuras, para comprender el comportamiento de las mismas. Se fundamenta en el estudio y aplicación de las condiciones de reposo y equilibrio de las partículas y cuerpos rígidos en el proceso de solución de estructuras básicas. IV. OBJETIVOS. 4.1. OBJETIVO GENERAL Desarrollar en el alumno la capacidad y habilidad para analizar estructuras básicas. 4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ESPECÍFICOS: El alumno: - Conoce los cursores y fuerzas para su aplicación aplicación en el estudio del equilibrio de una partícula. - Conoce la influencia influencia de las fuerzas relativo a un punto de referencia cualquiera. cualquiera. - Tiene la capacidad de analizar analizar los momentos de inercia de figuras en el plano y en el espacio. - Es capaz de resolver problemas de sólido rígido. - Es capaz de resolver estructuras reticulares y determinar las fuerzas internas de una sección cualquiera de un elemento. - Conoce el análisis análisis de los desplazamientos desplazamientos pequeños en un sistema estructural. - Conoce el método de trabajo trabajo virtual para la la solución de problemas problemas estructurales. V. PROGRAMACIÓN TEMÁTICA Unidad Didáctica Nº 1: CURSORES Y EQUILIBRIO CONTENIDOS ESTRATEGIAS 1.1. Clasificación de la mecánica. Definición. 1.2. Conceptos Básicos de la Mecánica. 1.3. Cantidades escalares y cantidades vectoriales. 1.4. Definiciones y operaciones básicas del álgebra vectorial. 1.5. Sistemas de fuerzas concurrentes. 1.6. Equilibrio de una partícula.
-
DURACIÓN Semana 1 Clase Expositiva Semana 1 Dialógica Semana 1 Ejemplos Semana 1 Semana 1 Semana 1
Unidad Didáctica Nº 2: SISTEMAS GENERALES DE FUERZAS CONTENIDOS ESTRATEGIAS 2.1. Momento de una fuerza respecto a un punto. 2.2. Teorema de Varignon.
1
04 Hrs
08 Hrs
DURACIÓN Semana 2 Clase Expositiva Semana 2
2.3. Momento de una fuerza respecto a un eje. 2.4. Momento de un par. 2.5. Descomposición de una fuerza dada en una fuerza equivalente y un par. 2.6. Reducción de un sistema de fuerzas. 2.7. Sistemas de fuerzas paralelas 2.8. Equivalencia de sistemas de fuerzas. 2.9. Centroide de líneas, áreas y volúmenes. Centro de gravedad. Teoremas de Papps-Guldinius 2.10. Fuerzas distribuidas. Resultante. 2.11. Fuerzas debidas a presión de líquidos.
Unidad Didáctica Nº 3: MOMENTOS DE INERCIA CONTENIDOS 3.1. Momento de inercia de un área plana. Momento polar de inercia. Radio de giro. Producto de inercia de un área plana. 3.2. Traslación de ejes. Teorema de Steiner. Momento de inercia de superficies compuestas. 3.3. Rotación de ejes. Ejes principales y centrales. Método del círculo de Morh. 3.4. Momento de inercia de volúmenes y masas. Traslación de ejes. 3.5. Momento de inercia de placas delgadas. Aplicación al cálculo del momento de inercia de sólidos.
-
-
Dialógica Ejemplos
Semana 2 Semana 2 Clase Expositiva Semana 2 Dialógica Semana 3 Ejemplos Semana 3 Semana 3 ESTRATEGIAS
08 Hrs DURACIÓN Semana 4
Semana 4 - Clase Expositiva Dialógica Semana 5 - Ejemplos Semana 5 Semana 5
Unidad Didáctica Nº 4: EQUILIBRIO DE SÓLIDO RIGIDO CONTENIDOS ESTRATEGIAS - Clase Expositiva 4.1. Diagrama de cuerpo libre. Dialógica 4.2. Reacciones en apoyos. Determinación estática. Ejemplos 4.3. Rozamiento seco. Coeficiente y ángulo de rozamiento. 4.4. Ecuaciones de Equilibrio
Semana 2 Semana 2 Semana 2
08Hrs DURACIÓN Semana 6 Semana 6 Semana 7 Semana 7
SEMANA 8: EXAMEN PARCIAL 18 hrs Unid Didác Nº 5: ESTRUCTURAS RETICULARES Y FUERZAS INTERNAS CONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓN Semana 9 5.1. Grados de indeterminación estática. Análisis externo, interno. - Clase Concepto de redundantes. Grados de indeterminación. Expositiva Semana 9 5.2. Concepto de armadura. Armadura Simple. Dialógica Semana 9 5.3. Método de los nudos. Nudos bajo condiciones especiales de carga. Ejemplos Semana 9 5.4. Análisis de armaduras por el Método de los cortes. Semana 10 5.5. Armaduras espaciales. Semana 10 5.6. Conceptos y análisis de marcos, bastidores y maquinas. Semana 10 5.7. Aplicaciones de estructuras aporticadas. Semana 11 5.8. Fuerzas internas en sólidos rígidos. Clase Semana 11 5.9. Determinación de las fuerzas internas mediante cortes. Aplicación a Expositiva estructuras planas y espaciales. Dialógica 5.10. Diagrama de fuerza cortante y momento flexionante. - Ejemplos Semana 11 Semana 12 5.11. Relaciones entre carga, fuerza cortante y momento flector, Diagramas (DFC y DMF) por el método de las áreas. 5.12. Aplicación al análisis de marcos planos. 5.13. Fuerzas en cables flexibles. 5.14. Cables sometidos a cargas concentradas.
Semana 12 Semana 13 Semana 13
06 hrs Unidad Didáctica Nº 6: GEOMETRIA DE DESPLAZAMIENTOS PEQUEÑOS CONTENIDOS ESTRATEGIAS DURACIÓN Semana 13 6.1. Desplazamientos requeridos en sólidos rígidos. - Clase Semana 13 6.2. Clasificación de desplazamientos rígidos. Expositiva Semana 13 6.3. Propiedad equiproyectiva de desplazamientos. Dialógica Semana 14 6.4. Polos absolutos y polos relativos - Ejemplos Semana 14 6.5. Grados de libertad Semana 14 6.6. Determinación de los polos absolutos y relativos para una cadena cinemática con un grado de libertad.
2
Unidad Didáctica Nº 7: METODO DE TRABAJO VIRTUAL CONTENIDOS ESTRATEGIAS - Clase Expositiva 7.1. Desplazamiento virtual. Principio de trabajo virtual. Dialógica 7.2. Solución de sistemas por el método del trabajo virtual. - Ejemplos 7.3. Método de polos. Método de coordenada generalizada.
04 hrs DURACIÓN Semana 15 Semana 15 Semana 15
SEMANA 16: EXAMEN FINAL SEMANA 17: EXAMENES SUSTITUTORIO Y APLAZADOS
BIBLIOGRAFIA: - McGill, David “Estática” Editorial Iberoamericana - Riley, William “Estática” Editorial Reverte - Beer, F. R. Johnston “Mec. Vectorial para Ingenieros Estática”. Edit. Mc Graw Hill México 1999 - Shames, Irving H. “Estática” Herrero Hermanos S.A. - Sandor, Bela I. “Estática” Prentice - Hall S.A. - Nara H. R. “ Mecánica Vectorial para Ingenieros Estática”. Editorial Limusa - Obando, Pedro. “Mecánica para Ingenieros. Estática”. Impresiones de la PUCP - Hibbeler. R.C. “Ingeniería Mecánica, Estática”. Edit. Prentice Hall. México 1996 - Meriam J.L. – L.G. Kraige. “ Mecánica para Ingenieros Estática” Edit. REVERTE S.A. España 1998 - Pytel Jaan Andrew, Kiusalaas. “Ingeniería Mecánica - Estática”. Edit. Thompson México 1999 - http://es.scrib.com/doc - www.civilgeeks.com - www.rincondelvago.com/ - http://amarengo.org/ - www.docstoc.com/docs - www.emagister.com - www.ite.educacion.es VI. MEDIOS Y MATERIALES. En el desarrollo de la asignatura se usa como material educativo la pizarra y plumones. VII. INVESTIGACIÓN, EXTENSION UNIVERSITARIA Y PROYECCION SOCIAL. Se desarrollará una investigación, el tema de investigación versará sobre modelamiento físico de estructuras reticulares, probando la eficiencia del mismo. Se considera realizar una visita de observación y debate en campo con un recorrido desde el pueblo de Mancos y la ciudad de Huaraz, que serán complementarios al trabajo de investigación. Dicha visita se realizara en la 6ta semana. Se presentará un único informe correspondiendo al trabajo de Investigación y a la visita de campo en la fecha programada. En cuanto a extensión universitaria y proyección social se realizara en coordinación en temas de competencia del curso, según se coordine con la oficina de proyección social de la FIC.
VIII. SISTEMA Y ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN. Para aprobar el curso, el estudiante se someterá al sistema de evaluación respectiva a través de prácticas calificadas y exámenes, según lo establecido en el reglamento de estudios y el Plan Curricular de la Carrera, según el cronograma que se detalla: Entrega de Trabajo de Investigación 1ra Practica Calificada 2da Practica Calificada
Prueba Escrita Prueba Escrita Prueba Escrita Prueba Escrita Prueba Escrita Prueba Escrita
3ra Practica Calificada EXAMEN PARCIAL 4ta Practica Calificada
5ta Practica Calificada Recepción de Trabajo e Informe de Investigación
6ta Practica Calificada EXAMEN FINAL
Prueba Escrita Prueba Escrita
Semana 1 Semana 3 Semana 5 Semana 7 Semana 8 Semana 11 Semana 13 Semana 14 Semana 15 Semana 16
La estrategia de evaluación a emplear será la evaluación de desempeño. Y la técnica de evaluación será la prueba escrita desarrollada que usa como instrumento el cuestionario. El plan curricular establece 06 prácticas de aula, dos exámenes obligatorios y un examen sustitutorio opcional, luego el sistema de ponderación sugerido para la evaluación es el sistema “C”. APRENDIZAJES ESPERADOS PRIMERA PRACTICA
INDICADORES
3
INDICADORES
Plantear la solución de problemas referente a cursores y equilibrio.
Formula solución a problemas geométricos y álgebra vectorial,
Analiza problemas de sistema de Analiza problemas de momentos respecto a un punto, fuerzas en general un eje y de pares Analiza problemas de sistema de fuerzas en general SEGUNDA PRACTICA Plantea soluciones a problemas de centroides, centros de gravedad, fuerza distribuida y presión de líquidos
Analiza y soluciona problemas de momentos de inercia en el plano, traslación de ejes, rotación de ejes
Cuestionario
Analiza problemas de fuerzas y momentos, reducción, equivalencia y fuerzas paralelas
Analiza problemas de centroides de líneas, áreas y volúmenes, fuerza distribuida y fuerza de presión de líquidos Analiza problemas de momentos de inercia de áreas planas, radios de giro y productos de inercia. Traslación de ejes, momentos de inercia de áreas compuestas.
TERCERA PRACTICA Analiza y soluciona problemas de momentos de inercia de masas, traslación de ejes, rotación de ejes
Analiza problemas de momentos de inercia de masas, radios de giro. Traslación de ejes, momentos de inercia de masas compuestas, rotación de ejes.
Analiza problemas de equilibrio de sólidos rígidos
Analiza diagramas de cuerpo libre, equilibrio y el efecto de rozamiento de sólidos rígidos
Cuestionario
Cuestionario
Cuestionario
CUARTA PRACTICA Plantea soluciones a problemas de estructuras reticulares y fuerzas internas
Analiza el grado de indeterminación interna y externa, redundantes. Cuestionario Plantea soluciones a problemas de estructuras reticulares planas y espaciales
QUINTA PRACTICA Analiza las fuerzas internas en sólidos Analiza problemas de cables Analiza las fuerzas internas en sólidos rígidos rígidos y cables Analiza las fuerzas internas de sistemas estructurales
Cuestionario
SEXTA PRACTICA Analiza e interpreta los desplazamientos pequeños Analiza problemas por método de trabajo virtual
Analiza los desplazamientos pequeños en sólidos rígidos Analiza problemas de desplazamientos pequeños
Cuestionario
Analiza problemas con el método de trabajo virtual
Los alumnos que falten a una evaluación tendrán la nota de cero (00) y no podrá ser sustituida ni eliminada, salvo debida justificación. El Promedio de las practicas calificadas de aula será promedio aritmético: El promedio final (PF) se calculará con la fórmula siguiente:
PA = PCi /6
PF = 0.5 * PA + 0.10 * TI + 0.20 * EP + 0.20 * EF Donde:
PA = Promedio de prácticas calificadas. EP = Examen parcial. EF = Examen final. TI = trabajo de Investigación.
Tendrán derecho al examen de aplazados los alumnos que obtengan un promedio final mínimo de OCHO, según se estipula en el Art. 77 del Reglamento de Estudios de la UNASAM.
IX. TUTORÍA Y CONSEJERÍA Las horas de tutoría y consejería serán los días Miércoles de 16:00 a 20:00 hrs. en la Sala de Docentes de la FIC. Huaraz, Setiembre del 2016. 4
