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7.29. Mecánica de Materials II (Obligatorio)

7.29.1. Justificación ↑ Volver arriba

La mecánica de materiales II es la continuación avanzada del estudio de los sólidos deformables. Este curso aborda problemas de mayor complejidad técnica, como la deflexión de vigas utilizando diversos métodos, la estabilidad elástica de columnas y el análisis de fallas por esfuerzos combinados. Estos conceptos permiten a los estudiantes realizar diseños estructurales más refinados y comprender los límites de falla por inestabilidad, asegurando la integridad de edificios y estructuras de ingeniería civil.

7.29.2. Objetivos Generales ↑ Volver arriba

1. Determinar deflexiones y pendientes en vigas utilizando los métodos de integración, área-momento y energía.
2. Analizar y diseñar columnas sometidas a carga axial considerando el pandeo elástico e inelástico.
3. Aplicar teorías de falla para materiales dúctiles y frágiles en el diseño de elementos bajo estados de esfuerzo complejos.

7.29.3. Contribución a los resultados (Outcomes) ↑ Volver arriba

ABET-1) Habilidad para identificar, formular y resolver problemas complejos de ingeniería aplicando principios de ingeniería, ciencias y matemáticas. (Usage)

ABET-6) Habilidad para desarrollar y conducir experimentación apropiada, analizar e interpretar datos, y utilizar el criterio de ingeniería para obtener conclusiones. (Usage)

7.29.4. Contenido ↑ Volver arriba

7.29.4.1. Deflexión de vigas (24 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Hibbeler, 2017a; Gere and Goodno, 2017)

Temas

1. Ecuación de la curva elástica.
2. Método de doble integración y funciones de discontinuidad.
3. Método del área de momentos y método de la viga conjugada.
4. Análisis de vigas estáticamente indeterminadas por superposición.

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Calcular desplazamientos y rotaciones en vigas bajo diversas condiciones de carga y apoyo [Evaluar].
2. Resolver estructuras estáticamente indeterminadas mediante el análisis de compatibilidad de deformaciones [Usar].

7.29.4.2. Estabilidad de columnas (16 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Hibbeler, 2017a)

Temas

1. Concepto de estabilidad y carga crítica de Euler.
2. Columnas con diferentes condiciones de apoyo: longitud efectiva.
3. Pandeo inelástico y fórmula de la secante.
4. Diseño de columnas bajo carga concéntrica y excéntrica.

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Determinar la carga máxima que una columna esbelta puede soportar antes de fallar por inestabilidad [Evaluar].
2. Diseñar secciones transversales de columnas que cumplan con los códigos de seguridad estructural [Usar].

7.29.4.3. Métodos de energía y teorías de falla (24 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Gere and Goodno, 2017)

Temas

1. Energía de deformación debido a carga axial, flexión y torsión.
2. Teorema de Castigliano y su aplicación a deflexiones.
3. Teorías de falla para materiales dúctiles: Tresca y von Mises.
4. Teorías de falla para materiales frágiles: Mohr-Coulomb.

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Aplicar principios de energía para resolver problemas de desplazamiento en estructuras de geometría compleja [Usar].
2. Predecir el inicio de la fluencia o fractura de un material bajo estados de esfuerzo combinados [Evaluar].

7.29.5. Referencias Bibliográficas ↑ Volver arriba

Hibbeler, R. (2017a). Mechanics of Materials. Pearson, 10th edition.

Gere, J. and Goodno, B. (2017). Mechanics of Materials. Cengage Learning, 9th edition.