ing215-2015-2 (1)

FACULTAD DECIENCIAS EINGENIERÍA

RESISTENCIA DEMATERIALES 1

2015-2

I. INFORMACIÓN GENERAL

CURSO RESISTENCIA DE MATERIALES 1CLAVE ING215CRÉDITOS 5.5HORAS DE DICTADO CLASE: 4 Semanal

PRACTICA: 3 SemanalEXAMEN:

HORARIO TODOSPROFESORES PABLO EDGARDO BASTO

JOSÉ MARTÍN VELÁSQUEZJOSÉ ALBERTO ACEROJORGE MARCIAL BLONDETCHRISTIAN ALBERTO ASMATCESAR ANTONIO HUAPAYACÉSAR ANDRÉ BURGA

JEFES DE PRACTICA ZALATIEL GUILLERMO PORTILLAYASSER LEONARDO IPARRAGUIRREWALDO MARTIN SALCEDORONNY JOHAN BEJARRENZO NORIEGARENZO JULIAN MEJIARAUL RENATO GUTARRAMARIO VICENTE PAUL MONTEJOSLUIS ALEJANDRO SPEICHERLINO ALEXANDER ESPINOZAJOSÉ MARTÍN VELÁSQUEZJORGE ARTURO MORALESFIDEL ROBERTO LOYOLAFERNANDO OMAR OCHOAFELIPE FERNANDO ARANCELEDSON JOEL SIÑAEDGARD JESUS PEREYRADIEGO ALONSO JUÁREZCÉSAR MARTÍN GUEVARAANDY MARLOON VICENTEALFREDO GIANCARLO FLORIANO

II. PLANES CURRICULARES DONDE SE DICTA EL CURSO

ESPECIALIDAD ETAPA NIVEL CARÁCTER REQUISITOSINGENIERÍA CIVIL PREGRADO EN

FACULTAD5 OBLIGATORIO ING135 ESTÁTICA [07]

y MAT139 CÁLCULO 3[07]

INGENIERÍA DE MINAS PREGRADO ENFACULTAD

5 OBLIGATORIO ING135 ESTÁTICA [07]y MAT139 CÁLCULO 3[07] y ING216LABORATORIO DERESISTENCIA DEMATERIALES 1[04]

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA

ING215 - RESISTENCIA DE MATERIALES 1

INGENIERÍA GEOLÓGICA PREGRADO ENFACULTAD

5 OBLIGATORIO ING135 ESTÁTICA [07]y MAT139 CÁLCULO 3[07] y ING216LABORATORIO DERESISTENCIA DEMATERIALES 1[04]

Tipos de requisito 04 = Haber cursado o cursar simultaneamente 05 = Haber aprobado o cursar simultaneamente 06 = Promedio de notas no menor de 08 07 = Haber aprobado el curso

III. DESCRIPCIÓN DEL CURSO

Se presentan los principios básicos de la mecánica estructural y su aplicación al análisis y diseñoelástico de elementos simples de estructuras y máquinas.

Para ello, se estudian los esfuerzos y deformaciones producidos en sistemas compuestos porelementos unidimensionales, sometidos a carga axial, torsión, o flexión pura y simple, actuando enforma aislada o conjunta.

IV. SUMILLA

Estudia los esfuerzos y deformaciones que se producen en elementos simples de estructuras,producidas por carga axial, torsión, flexión, y corte. Analiza sistemas isostáticos e introduce lossistemas hiperestáticos. Se examina la transformación de esfuerzos y de deformaciones en un punto,la obtención de valores máximos y las relaciones bi y tridimensionales entre esfuerzos ydeformaciones.

V. OBJETIVOS

El objetivo del curso es lograr que los alumnos aprendan los principios de la Resistencia deMateriales, y que sepan aplicarlos al análisis de esfuerzos y deformaciones de elementosestructurales.

El presente curso responde a los resultados del programa, apoyando en el logro de:

(a)Aplique las herramientas de las ciencias exactas y la ingeniería, relacionadas con los análisis ydiseños vinculados con la Ingeniería Civil.

VI. PROGRAMA ANALÍTICO

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN (0 sesiones)El contenido del curso está basado en el libro de texto elegido para el curso: Mecánica de Materiales,de Beer & Johnston, Sexta edición, publicado por McGraw Hill. Las clases, prácticas y exámenes delcurso siguen estrechamente los temas presentados en los primeros nueve capítulos del texto:

CAPÍTULO 2 EL CONCEPTO DE ESFUERZO (1 sesiones)- Introducción. Estática. Fuerzas Internas y Extenas. Análisis y Diseño. Esfuerzo Normal.- Esfuerzos de Corte promedio. Conexiones. Análisis y Diseño.- Esfuerzos en un plano oblicuo. Componentes del Esfuerzo. Diseño.

CAPÍTULO 3 ESFUERZO Y DEFORMACIÓN. CARGA AXIAL (1 sesiones)- Deforamción Normal. Diagrama Esfuerzo-Deformación.- Ley de Hooke. Comportamiento de Elementos sometidos a Carga Axial. Fatiga.- Deformaciones normales en elementos lineales.- Sistemas Hiperestáticos con cargas axiales. Método de superposición.- Efectos de Temperatura.- Relación de Poisson. Ley de Hooke generalizada. Módulo de compresibilidad.- Deformación por Cortante. Relación entre E, G y v. Carga Axial. Principio de Saint Venant.

CAPÍTULO 4 TORSIÓN (1 sesiones)



- Torsión en Barras Rectas de Sección Circular. Esfuerzos y Deformaciones.- Ejes estáticamente indeterminados. Barras de Sección No Circular. Analogía de la Membrana. Ejesde Pared Delgada.

CAPÍTULO 5 FLEXIÓN PURA (1 sesiones)- Flexión Pura en Barras de Sección Transversal Simétrica. Esfuerzos y Deformaciones.- Deformaciones en Una Sección Transversal.- Carga axial excéntrica en un plano de simetría. Flexión asimétrica. Caso general de cargaexcéntrica.

CAPÍTULO 6 ANÁLISIS Y DISEÑO DE VIGAS EN FLEXIÓN (1 sesiones)- Análisis y Diseño de vigas prismáticas a Flexión.

CAPÍTULO 7 ESFUERZO CORTATE EN VIGAS Y ELEMENTOS DE PARED DELGADA (1sesiones)

- Esfuerzos Cortantes en Vigas.- Corte longitudinal en vigas de sección arbitraria. Vigas de sección delgada. Centro de Corte.

CAPÍTULO 8 TRANSFORMACIONES DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES (1 sesiones)- Estado plano de esfuerzos. Transformación de esfuerzos planos. Esfuerzos principales. Esfuerzocortante máximo.- Círculo de Mohr para esfuerzo plano.- Estado genraal de esfuerzos. Aplicación del círculo de Mohr. Criterios de falla.- Recipientes de revolución de pared delgada sometidos a presión interna.- Transformación de deformaciones planas. Crculo de Mohr de Deformaciones.- Análisis tridimensional de la deforamción. Mediciones de deformaciones. Rosetas.

CAPÍTULO 9 ESFUERZOS PRINCIPALES EN VIGAS (1 sesiones)- Trayectoria de esfuerzos principales en vigas.

CAPÍTULO 10 DEFLEXIONES DE VIGAS (1 sesiones)- Deflexiones en vigas. Ecuación de la elástica.- Superposición de efectos.- Vigas hiperestáticas.

La Guía de Dictado mostrada en la tabla adjunta presenta los temas que se desarrollarán en cadauna de las clases del semestre, correspondientes a secciones específicas del texto. También sepresentan algunos ejercicios preparatorios para la solución de problemas en prácticas y exámenes.

VII. METODOLOGÍA

El curso está organizado siguiendo la secuencia de temas presentados en los nueve primeroscapítulos del libro de texto.

Las clases se realizan en dos bloques semanales, de dos horas cada uno.

El cronograma semestral presentado en la Guía de Dictado del curso indica además lecturas yejercicios numerados que corresponden a capítulos y ejercicios del texto, respectivamente.

De esta manera, se facilita que los estudiantes puedan mantenerse al día con respecto a los temasde teoría y a los problemas prácticos que deben ser capaces de resolver.

VIII. EVALUACIÓN

Sistema de evaluación

N° Codigo Tipo deEvaluación

Cant.Eval.

Forma deaplicar los

pesos

Pesos Cant. Eval.Eliminables

Consideraciones adicionales

Observaciones

1 Pa Práctica tipoA

8 Por Promedio Pa=1 1

2 Ex Examen 2 PorEvaluación

Ex1=4Ex2=5

Fórmula para el cálculo de la nota final ( 1Pa + 4Ex1 + 5Ex2 ) / 10



Aproximación de los promedios parciales Redondeado a 1 decimalAproximación de la nota final Redondeado a 0 decimales

Consideraciones adicionalesEn este curso se aplica la modalidad de evaluación 2.

La evaluación del desempeño de los alumnos se realizará mediante exámenes y prácticas.

Los exámenes tienen por objetivo evaluar cuánto han aprendido los alumnos en el curso. Losestudiantes rendirán dos exámenes: uno a la mitad del semestre y otro al final del semestre. En cadaexamen se evaluará la comprensión de los conceptos, el conocimiento de la teoría, la capacidad deplantear y resolver problemas prácticos, y la claridad de expresión en la explicación del trabajorealizado. En ambos exámenes el 60% de la nota (12 puntos) será asignado al análisis conceptual deproblemas y a las demostraciones teóricas. El 40% restante (8 puntos) será asignado a la soluciónnumérica de problemas de dificultad consistente con los problemas del texto.

Las prácticas son semanales y tienen por objetivo brindar a los estudiantes la posibilidad deconsolidar su aprendizaje a través de la deducción de expresiones teóricas o la solución deproblemas prácticos.

Cada pregunta de los exámenes y las prácticas será calificada de la siguiente forma: Planteamiento:40%; Explicación: 30%; Respuesta correcta: 20%; Limpieza y orden: 10%. El estándar de Explicacióncorresponde al de la solución de los problemas modelo del texto. El puntaje de Limpieza y orden seotorgará solo cuando la suma de los anteriores puntajes sea mayor al 50%.

IX. BIBLIOGRAFÍA

Referencia obligatoria- Libro

Beer, Ferdinand Pierre, 1915-2013Mecánica de materialesMéxico, D.F. : McGraw-Hill Interamericana, 2013.http://caliope.pucp.edu.pe/uhtbin/cgisirsi/x/0/x/5?searchdata1=546496+%7bckey%7d&user_id=webserver

- LibroGere, James M.2009Mecánica de materialesMéxico, D.F. : Thomson Learning, 2009.http://caliope.pucp.edu.pe/uhtbin/cgisirsi/x/0/x/5?searchdata1=480857+%7bckey%7d&user_id=webserver

- LibroHibbeler, R.C.2011Mecánica de materialesMéxico : Prentice Hall, 2011.http://caliope.pucp.edu.pe/uhtbin/cgisirsi/x/0/x/5?searchdata1=517611+%7bckey%7d&user_id=webserver

- LibroMuñoz A., Montalbetti J.2003REMM: Curso Multimedia de Resistencia de MaterialesPUCP(disco compacto)



- LibroPopov, E. P. (Egor Paul), 1913-2000Mecánica de sólidosNaucalpan de Juárez : Pearson Educación, 2000.http://caliope.pucp.edu.pe/uhtbin/cgisirsi/x/0/x/5?searchdata1=299529+%7bckey%7d&user_id=webserver

X. CRONOGRAMA

SEMANA CONTENIDO POR SEMANACAPÍTULO 2 EL CONCEPTO DE ESFUERZO

1 - Introducción. Estática. Fuerzas internas y externas. Análisis y diseño. Esfuerzonormal. - Clase 1 / Secciones 1.1 a 1.5- Esfuerzo de corte promedio. Conexiones. Análisis y diseño. - Clase 2 - Sección1.6 a 1.10- Esfuerzos en un plano oblicuo. Componentes del esfuerzo. Diseño. - Clase 3 -Sección 1.11 a 1.13

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 1.9;1.12, 1.19;1.28, 1.33;1.55CAPÍTULO 3 ESFUERZO Y DEFORMACIÓN. CARGA AXIAL

2 - Deformación normal. Diagrama esfuerzo-deformación. - Clase 4 - Sección 2.1 a2.4- Ley de Hooke. Comportamiento de elementos sometidos a carga axial. Fatiga. -Clase 5 - Sección 2.5 a 2.7- Deformaciones normales en elementos lineales. - Clase 6 - Sección 2.8- Practica 1 (11 de setiembre)- Sistemas hiperestáticos con cargas axiales. Método de superposición. - Clase 7- Sección 2.9- Efectos de temperatura. - Clase 8 - Sección 2.10- Práctica 2 (18 de setiembre)- Relación de Poisson. Ley de Hooke generalizada. Modulo de compresibilidad. -Clase 9 - Sección 2.11 a 2.13- Deformación por cortante. Relación entre E, G y nu. Carga axial. Principio deSaint-Venant. - Clase 10 - Sección 2.14 a 2.17- Práctica 3 (25 de setiembre)

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 2.32, 2.15;2.16, 2.24;2.28,2.35;2.43, 2.53;2.60, 2.69;2.74 y 2.81;2.87

CAPÍTULO 4 TORSIÓN3 - Torsión en barras rectas de sección circular. Esfuerzos y deformaciones. - clase

11 - sección 3.1 a 3.5- Ejes estáticamente indeterminados. Barras de sección no circular. Analogía dela membrana. Ejes de pared delgada. - Clase 12 - Sección 3.6, 3.12-3.13

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 3.22;3.49, 3.57;3.134CAPÍTULO 5 FLEXIÓN PURA

4 - Flexión pura en barras de sección transversal simétrica. Esfuerzos ydeformaciones. - Clase 13 - Sección 4.1 a 4.4- Deformaciones en una sección transversal. - clase 14 - Sección 4.5- Práctica 4 (2 de octubre)- Carga axial excentrica en un plano de simetría. Flexión asimétrica. Casogeneral de carga excéntrica. - Clase15 - Sección 4.12 a 4.14

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 4.11;4.22, 4.28;4.30,4.120;4.149

CAPÍTULO 6 ANÁLISIS Y DISEÑO DE VIGAS EN FLEXIÓN5 - Análisis y diseño de vigas prismáticas a flexión. - Clase 15 - Sección 5.1 a 5.4

- Examen 1 (16 de octubre)

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 5.26;5.91CAPÍTULO 7 ESFUERZO CORTATE EN VIGAS Y ELEMENTOS DE PARED DELGADA



6 - Esfuerzos cortantes en vigas. - Clase 17 - Sección 6.1 a 6.5- Corte longitudinal en vigas de sección arbitraria. Vigas de sección delgada.Centro de corte. - Clase 18 - Sección 6.6-6.7 a 6.9- Práctica 5 (30 de octubre)

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 6.5;6.23, 6.48;6.81CAPÍTULO 8 TRANSFORMACIONES DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES

7 - Estado plano de esfuerzos. Transformación de esfuerzos planos. Esfuerzosprincipales. Esfuerzo cortante máximo. - Clase 19 - Sección 7.1 a 7.3- Circulo de Mohr para esfuerzo plano. - Clase 20 - Sección 7.4- Práctica 6 (6 de noviembre)- Estado general de esfuerzos. Aplicación del circulo de Mohr. Criterios de falla. -Clase 21 - Sección 7.5 a 7.4- Recipientes de revolución de pared delgada sometidos a presión interna. -Clase 22 - Sección 7.9- Práctica 7 (13 de noviembre)- Transformación de deformaciones planas. Circulo de Mohr de deformaciones. -Clase 23 - Sección 7.10 a 7.11- Análisis tridimensional de la deformación. Mediciones de deformación. Rosetas- Clase 24 - Sección 7.12 a 7.13- Práctica 8 (20 de noviembre)

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 7.21;7.25, 7.47;7.57, 7.79;7.95,7.119;7.120, 7.136;7.143, 7.152;7.156

CAPÍTULO 9 ESFUERZOS PRINCIPALES EN VIGAS8 - Trayectoria de esfuerzos principales en vigas. Cargas combinadas. - Clase 25 -

Sección 8.1 a 8.2, 8.4

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 8.39;8.62CAPÍTULO 10 DEFLEXIONES DE VIGAS

9 - Deflexiones en vigas. Ecuación de la elástica. - Clase 26 - Sección 9.1 a 9.4- Superposición de efectos. - Clase 27 - Sección 9.5 a 9.7-9.8- Vigas hiperestáticas. - Clase 28 - Sección 9.9 a 9.14

Lectura: Beer & Johnston, 6ta edición. Ejercicios: 9.9;9.11, 9.68;9.81, 9.131;9.153

XI. POLÍTICA CONTRA EL PLAGIO

Para la corrección y evaluación de todos los trabajos del curso se va a tomar en cuenta el debidorespeto a los derechos de autor, castigando severamente cualquier indicio de plagio con la notaCERO (00). Estas medidas serán independientes del proceso administrativo de sanción que lafacultad estime conveniente de acuerdo a cada caso en particular. Para obtener más información,referirse a los siguientes sitios en internetwww.pucp.edu.pe/documento/pucp/plagio.pdf

Actualizado al 16/09/2015

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