UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL PEREIRA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL

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Patricia Olivares Vera
hace 7 años
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1 FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERÍA CIVIL PLAN DE ASIGNATURA NOMBRE DE LA ASIGNATURA: CODIGO DE LA ASIGNATURA: CICLO DE FORMACIÓN: COMPONENTE DE FORMACIÓN BÁSICO PROFESIONAL BÁSICO HUMANÍSTICO PROFESIONAL ELECTIVO OPTATIVO UBICACIÓN ASIGNATURA: (Semestre/ año) CUARTO SEMESTRE POSGRADO NIVEL DE FORMACIÓN: PREGRADO TECNOLÓGICO TÉCNICO Nº HORAS INTENSIDAD HORARIA SEMANAL: Presenciales 4 Independientes 5 TOTAL HORAS 9 CREDITOS ACADÉMICOS: 3 PRERREQUISITOS: FÍSICA MECÁNICA Y LABORATORIO CORREQUISITOS: SIN PRESENCIAL MODALIDAD: CARÁCTER DE LA ASIGNATURA: TIPO ASIGNATURA: A DISTANCIA TUTORIADA VIRTUAL OBLIGATORIA ELECTIVA TEORICA PRÁCTICA TEÓRICO-PRÁCTICA JUSTIFICACIÓN Está asignatura la requiere el estudiante de Civil como básica de su ciclo de formación profesional en el área del diseño Estructural, ya que en ella se ofrece la base de lo que se puede considerar la columna vertebral de la Civil, y es necesaria para asignaturas tales como Resistencia de Materiales, Estructuras, Suelos, etc. Con este curso se introduce al estudiante al mundo de la Estructural y le da la capacidad de analizar cualquier problema en una forma sencilla y lógica y aplicar en su solución pocos principios básicos bien conocidos.

2 OBJETIVO GENERAL Este curso tiene como principal objetivo introducir al estudiante a las teorías, leyes y aplicaciones de la estática. Se usa el álgebra vectorial como herramienta útil y se acude a los métodos vectoriales para resolver muchos problemas en dos y tres dimensiones, sin embargo el mayor énfasis se hace en la comprensión correcta de los principios de la mecánica y en la solución de problemas de. Se estudian por separado la mecánica de las partículas y la mecánica de cuerpos rígidos alcanzando el análisis de aplicaciones prácticas sencillas. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Proporcionar una introducción a las cantidades básicas e idealizaciones de la mecánica. Repasar los principios para la aplicación del sistema SI de unidades. Presentar las leyes del movimiento y de la gravitación de Newton. Mostrar cómo sumar fuerzas y resolverlas en componentes usando la ley del paralelogramo. Expresar la fuerza y la posición en forma vectorial cartesiana y explicar cómo determinar la magnitud y el sentido del vector Presentar el producto punto para determinar el ángulo entre dos vectores o la proyección de un vector en otro. Introducir el concepto de diagrama de cuerpo libre para una partícula. Mostrar cómo resolver problemas de equilibrio de partículas usando las ecuaciones de equilibrio. Analizar el concepto de momento de una fuerza y mostrar cómo calcularla en dos y tres dimensiones. Proporcionar un método para encontrar el momento de una fuerza con respecto a un eje específico. Definir el momento de un par. Presentar métodos para determinar las resultantes de sistemas de fuerzas no concurrentes. Indicar cómo reducir una carga simple distribuida a una fuerza resultante con una localización específica. Desarrollar las ecuaciones de equilibrio para un cuerpo rígido. Presentar el concepto de diagrama de cuerpo libre para un cuerpo rígido. Mostrar cómo resolver problemas de equilibrio de cuerpo rígido usando las ecuaciones de equilibrio. Mostrar cómo usar el método de las secciones para determinar las cargas internas en un miembro. Generalizar este procedimiento formulando ecuaciones que puedan ser graficadas de manera que describan la fuerza interna cortante y el momento en todo un miembro. Analizar las fuerzas y estudiar la geometría de cables que soportan una carga. Mostrar cómo determinar las fuerzas en los miembros de una armadura usando el método de los nudos y el método de las secciones. Analizar las fuerzas que actúan sobre los miembros de bastidores y máquinas compuestos por miembros conectados mediante pasadores. Analizar el concepto de centro de gravedad, centro de masa, y centroide. Mostrar cómo determinar la ubicación del centro de gravedad y centroide para un sistema de partículas discretas y un cuerpo de forma arbitraria. Presentar un método para encontrar la resultante de una carga general distribuida. PRINCIPIOS DE FORMACION Y METAS DE APRENDIZAJE EN TÉRMINOS DE COMPETENCIAS A. COMPETENCIA DE APRENDIZAJE Y DOMINIOS GENERALES: Al terminar el curso de Estática, el estudiante deberá estar en la capacidad de: Comprender los principios básicos del equilibrio. Diferenciar entre los diferentes tipos de fuerzas aplicadas a diferentes formas de cuerpos.

3 Utilizar el concepto de Diagrama de cuerpo libre. Diferenciar las fuerzas externas e internas que actúan en los cuerpos. Solución de cerchas Graficar los diagramas de fuerza cortante y momento flector de vigas estáticamente determinadas Obtención de centros de gravedad de áreas planas Cálculo de momentos de inercia de áreas compuestas Cálculo de las fuerzas que actúan en un cable suspendido B. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS - COMPETENCIA INTERPRETATIVA: los estudiantes adquirirán los conocimientos necesarios que le permitirán interpretar diferentes situaciones de problemas ocasionadas por su dimensionalidad, tipo de fuerza forma del cuerpo y tipo de apoyo o soporte. - COMPETENCIA ARGUMENTATIVA: desarrollar en el estudiante de la capacidad de analizar cualquier problema de forma sencilla y lógica y aplicar en su solución pocos principios básicos bien conocidos. Desarrollar en el estudiante de la capacidad de analizar cualquier problema de forma sencilla y lógica y aplicar en su solución pocos principios básicos bien conocidos. - COMPETENCIA PROPOSITIVA: al terminar el curso de Estática, el estudiante estará en capacidad de resolver e idear soluciones a situaciones presentadas en su campo profesional, mediante la aplicación de las ecuaciones y leyes que rigen el comportamiento de partículas y cuerpos rígidos. METODOLOGÍA GENERAL Se realizarán clases magistrales apoyadas desde la virtualidad, se harán ejemplos y se resolverán problemas. Se incentivará el trabajo extra-clase mediante talleres, lecturas y videotutoriales. Se harán proyectos finales para incentivar la creatividad y la competencia propositiva por parte de los estudiantes ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS Y DIDACTICAS Clase Magistral Talleres de refuerzo Lecturas previas Valoración y motivación de aptitudes Trabajos en grupo Exposiciones e intereses Presentación de contenidos Ejemplificación del Preguntas en clase mediante síntesis, cuadros, mapas conceptuales contenido Realización de ejercicios y problemas por parte del profesor Evaluación grupal Diagnóstico de conocimientos previos Verificación y síntesis de contenidos previos Implementación de recursos didácticos ESTRATEGIAS Y PORCENTAJES DE EVALUACIÓN FORMAS DE EVALUACIÓN Seguimiento de actividad en la clase PORCENTAJE DE EVALUACIÓN Evaluación escrita Exposición Primer Parcial 30 Quicez Laboratorio Segundo Parcial 30 Talleres Individuales Trabajo de campo Examen Final 40 Proyecto final Participación en Clase

4 CONTENIDO PROGRAMATICO SESIÓN UNIDAD TEMATICA TEMA O SUBTEMA BIBLIOGRAFÍA 1 Introducción 1.1 Qué es la? 1.2 Conceptos y principios fundamentales. 1.3 Sistemas de Unidades.. 2 Estática de Partículas 3 Cuerpos Rígidos: Sistemas Equivalentes de Fuerzas 2.1 Vectores 2.2 Operaciones con Vectores 2.3 Fuerzas en un Plano 2.4 Componentes rectangulares de una fuerza. 2.5 Suma de Fuerzas 2.6 Fuerzas en el espacio 2.7 Equilibrio de una partícula Diagrama de cuerpo libre 3.1. Fuerzas externas e internas. 3.2 Fuerzas equivalentes 3.3 Producto cruz o vectorial de dos vectores. 3.4 Momento de una Fuerza 3.5 Componentes rectangulares de un momento. 3.6 Producto punto o escalar de dos vectores. 3.7 Triple producto escalar de tres vectores. 3.8 Momento de una fuerza con..

5 4 Equilibrio de Cuerpos rígidos 5 Fuerzas distribuidas, Centroides y Centros de gravedad 6 Análisis de Estructuras respecto a un eje. 3.9 Momento de un par. Pares equivalentes Suma de Pares Reducción de un sistema de Fuerzas a una fuerza y un par Sistemas equivalentes de Fuerzas Otras reducciones de un sistema de Fuerzas. 4.1 Equilibrio de un cuerpo rígido en dos dimensiones. 4.2 Reacciones en apoyos y conexiones en una estructura bidimensional. 4.3 Equilibrio de un cuerpo rígido en tres dimensiones. 4.4 Reacciones en puntos de apoyo y articulaciones en estructuras tridimensionales. 5.1 Centro de Gravedad de un cuerpo bidimensional. 5.2 Centroides de Áreas y líneas. 5.3 Placas y alambres compuestos. 5.4 Volúmenes. Centros de gravedad de un cuerpo tridimensional. Centroide de un volumen. 5.5 Cuerpos compuestos 6.1 Fuerzas internas. 6.2 Armaduras..

6 7 Fuerzas en vigas y cables 8 Fuerzas Distribuidas Momentos de Inercia simples 6.3 Análisis de armaduras por el método de los nodos 6.5 Análisis de Armaduras por el método de Secciones. 6.6 Armaduras espaciales 7.1 Fuerzas internas en barras. 7.2 Vigas, diferentes tipos de cargas y apoyos 7.3 Fuerza cortante y Momento Flector en una viga. 7.4 Diagramas de fuerza cortante y Momento flector. 7.5 Relaciones entre carga, fuerza cortante y Momento flector. 8.1 Momento de Segundo. Orden o Momentos de Inercia de áreas. 8.2 Momento Polar de inercia 8.3 Radio de Giro de un área. 8.4 Momento de Inercia de áreas compuestas. 8.5 Producto de Inercia 8.6 Ejes principales y Momentos principales de Inercia de cuerpos compuestos. 8.7 Momentos de inercia de una masa. 8.8 Teorema de los ejes paralelos. Momento de Inercia de placas delgadas... 9 Cables 9.1 Cable sujeto a

7 cargas concentradas 9.2 Cables sujetos a cargas distribuidas 9.3 Cable sujeto a su propio peso. 9.4 Ejercicios de aplicación. BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA HIBBELER, R.C. Vectorial para Ingenieros.. Décima Edición; Pearson Educación, p. BEER, Ferdinand; JOHNSTON, E. Russell; EISENBERG, Elliot. Vectorial para Ingenieros.. Octava Edición; Mc-Graw Hill, p BEDFORD & FOWLER, para, quinta Edición, Pearson Educación, México W.F. RILEY & L.D, Editorial Reverté. Buenos Aires 2000.

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