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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería Mecánica ASIGNATURA: Estructuras

SEMESTRE:

Noveno

OBJETIVO GENERAL: El alumno diseñará estructuras metálicas con base en sus características generales, métodos aplicables y resistencia a distintas cargas para lograr el mejor funcionamiento de las mismas.

CONTENIDO SINTÉTICO: I. Vigas y Trabes de Acero Laminado. II. Elementos de Acero Laminado a Tensión y a Compresión. III. Conexiones Concéntricas IV. Conexiones Excéntricas V. Placas Base Cargadas Excéntricamente VI. Vigas y Trabes Fabricadas con Placas VII. Armaduras para Techos Industriales

METODOLOGÍA: Consulta bibliografía, exposición en clase bajo la coordinación del profesor, elaboración de estructuras y prototipos y realización de tareas.

EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: Se aplicarán tres departamentales, cada uno corresponderá al 50% Tareas y prototipos 30% Exposiciones en clase 20%

BIBLIOGRAFÍA: De la Cera Alonso José, Diseño de Estructuras de Acero 2da. Edición, Alfaomega, México, 704 págs. Jack C. Mc –Cormac, Mc. Cormac James, Jack, K Nelson, Análisis Estructural 2da. Edición, Alfa Omega, México, 2002, 701 págs. Jack C. MxMormac, Diseño de Estructuras de Acero, Alfaomega, México, 2002, 412 págs. Manual de Construcción en Acero, Instituto Mexicano de la Construcción, 4ta. Edición, Limusa, México, 2003, 490 págs. James Ambrose, Luís Carlos, Emerich Rodolfo, Navarro Salas, Análisis y Diseño de Estructuras, Limusa Noriega, México, 844 págs.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería Mecánica. OPCIÓN: COORDINACIÓN: Academias de Proyecto y Proyecto Mecánico. DEPARTAMENTO:

ASIGNATURA: Estructuras. SEMESTRE: Noveno CLAVE: CRÉDITOS: 7.5 VIGENTE: 2006 TIPO DE ASIGNATURA: Teórica MODALIDAD: Escolarizada

TIEMPOS ASIGNADOS

HRS. / SEMANA / TEORÍA: HRS. / SEMANA / PRÁCTICA:

3.0 0.0

HRS. / SEMESTRE / TEORÍA: HRS. / SEMESTRE / PRÁCTICA:

54.0 0.0

HRS. / TOTALES:

54.0

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academias de Proyecto y Proyecto Mecánico de ESIME Azcapotzalco y Culhuacán REVISADO POR: Subdirecciones Académicas de ESIME Azcapotzalco y Culhuacán APROBADO POR: Consejos Técnicos Consultivos Escolares de la ESIME Azcapotzalco y Culhuacán. Ing. Jorge Gómez Villarreal Ing. Ernesto Mercado Escutia

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

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR ASIGNATURA: Estructuras

CLAVE:

HOJA: 2 DE 10

FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA El Ingeniero Mecánico, en el ejercicio de su profesión resolverá problemas de ingeniería que se relacionan con las estructuras por lo que debe estar preparado para dar soluciones en forma efectiva. Las estructuras son parte fundamental de nuestra civilización, independientemente de qué tipo de materiales sean éstas, por lo que es indispensable el conocimiento del análisis estructural, la aplicación correcta de los elementos estructurales y de las especificaciones para su manufactura. La asignatura de Estructuras se incluye en la formación del ingeniero mecánico en virtud de que en esta asignatura adquiere los conocimientos sobre las características generales de diferentes estructuras metálicas y las condiciones bajo las cuales presenta su mejor operación. Asignaturas antecedentes: Mecánica de Materiales I, II, III y Diseño Mecánico II. Asignaturas colaterales: Diseño Mecánico II. No cuenta con consecuentes por ser una materia de 9° semestre.

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno diseñará estructuras metálicas con base a sus características generales, métodos aplicables y resistencia a distintas cargas para lograr el mejor funcionamiento de las mismas.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

No. UNIDAD

NOMBRE: Vigas y Trabes de Acero Laminado.

I

ASIGNATURA: Estructuras

CLAVE:

HOJA: 3 DE 10

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará estructuras que implican flexión fuera de los ejes de simetría, comunes para techos industriales, explicará la diferencia entre vigas y trabes y seleccionará estructuras de acuerdo a su costo mas bajo.

No. TEMA

1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3

TEMAS

HORAS

Introducción Vigas y trabes de acero Procedimiento de diseño Selección de perfil comercial Flexión simétrica de acuerdo al tipo de estructura

T 4.5 1.5

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 4.5 1.5

2C 1C 6C

Subtotal

6.0

6.0

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda bibliográfica. Exposición y discusión en clase de temas consultados bajo la coordinación del profesor Diseños aplicados de acuerdo a las estructuras comerciales Tareas extra-clase Realización de un prototipo

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Aplicación del primer examen departamental que abarcará las unidades I, II y III y corresponde al 50%; Tareas, trabajos y prototipo 30% Exposiciones en clase 20%

ASIGNATURA: Estructuras No. UNIDAD

CLAVE:

HOJA: 4 DE 10

NOMBRE: Elementos de Acero Laminado a Tensión y Compresión

II

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará elementos esbeltos bajo la acción de cargas a compresión y/o descentradas, aplicando los métodos de la AISC, de la AREA y un prototipo.

No. TEMA

2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3

TEMAS

Introducción Elementos de acero laminado a tensión y compresión Procedimiento de diseño Diseño de elementos esbeltos a compresión por los métodos de la AISC y de la AREA Combinación de esfuerzos axiales y de flexión

HORAS

T 4.5 4.5

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 4.5 4.5

3B 8C 9B 6C 5C 7C

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

Subtotal

9.0

9.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda bibliográfica por parte de los alumnos Diseños aplicados de acuerdo a estructuras comerciales Exposición y discusión en clase de temas consultados bajo la coordinación del profesor Trabajos de estructuras reales y su aplicación (elaboración de un prototipo).

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Aplicación del primer examen departamental que abarcará las unidades I, II y III y corresponde al 50%; Tareas, trabajos y prototipo 30% Exposiciones en clase 20%

ASIGNATURA: Estructuras No. UNIDAD

CLAVE:

HOJA: 5 DE 10

NOMBRE: Conexiones Concéntricas

III

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará las conexiones concéntricas para un mejor funcionamiento en las estructuras metálicas.

No. TEMA

3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4

TEMAS

HORAS

T Introducción Conexiones concéntricas Resistencia de la conexión Placas carteles y atizadores Ángulos de conexión Conexiones simples soldadas para vigas

4.5 4.5

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 4.5 4.5

3B 8C 9B 4B 6C

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

Subtotal

9.0

9.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Participación de los alumnos en tareas y exposiciones. Búsqueda bibliográfica Diseños aplicados de acuerdo a estructuras comerciales Trabajos de estructuras reales y su aplicación (elaboración de un prototipo).

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Aplicación del primer examen departamental que abarcará las unidades I, II y III y corresponde al 50%; Tareas, trabajos y prototipo 30% Exposiciones en clase 20%

ASIGNATURA: Estructuras No. UNIDAD

CLAVE:

HOJA: 6 DE 10

NOMBRE: Conexiones Excéntricas

IV

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará una conexión excéntrica para resistir momentos de acuerdo al trabajo de la conexión.

No. TEMA

4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.3.7

TEMAS

HORAS

T Introducción Conexiones excéntricas Resistencia de las conexiones Esfuerzos combinados para las conexiones Conexiones Conexiones de repisa soldadas Conexiones de viga seccionada Conexiones de vigas a columnas soldadas directamente. Conexiones pata de gallo Conexiones de barras de contraventeo en techo Atiezadores para capiteles de columnas Uniones de columnas mediante placas traslapadas

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC

3.0 3.0

3.0 3.0

3.0

3.0

3B 4B 10B 2C

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

Subtotal

9.0

9.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda bibliográfica, discusión sobre temas consultados con la coordinación del profesor. Exposiciones orales por parte de los alumnos Elaboración de diseños aplicados de acuerdo a estructuras comerciales bajo la supervisión del profesor Trabajos de estructuras reales y su aplicación bajo la coordinación del profesor Elaboración del prototipo.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Aplicación del segundo examen departamental que abarcará las unidades IV y V corresponde al 50% Tareas, trabajos y prototipo 30% Exposiciones en clase 20%

ASIGNATURA: Estructuras No. UNIDAD

CLAVE:

HOJA: 7 DE 11

NOMBRE: Placas Base Cargadas Excéntricamente

V

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno clasificará las placas base de columnas de acuerdo a la proporción del momento flexionante presente con respecto a la carga directa y determinará el espesor de las placas aplicando métodos teóricos y empíricos.

No. TEMA

5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5

HORAS

TEMAS

T Introducción Placas base cargadas excéntricamente Tipo de placa base para columnas Placas base para vigas Calculo del espesor de las placas base Métodos empíricos para el análisis de placas base Conexiones de columnas placa base

3.0 3.0

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 3.0 3.0

3B 4B 10B 2C

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR Subtotal

6.0

6.0

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda bibliográfica. Participación de los alumnos en exposiciones orales y tareas. Elaboración de diseños aplicados de acuerdo a estructuras comerciales bajo la supervisión del profesor Trabajos de estructuras reales y su aplicación bajo la coordinación del profesor Elaboración del prototipo.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Aplicación del segundo examen departamental que abarcará las unidades IV y V y corresponde al 50% Tareas, trabajos y prototipo 30% Exposiciones en clase 20%

ASIGNATURA: Estructuras No. UNIDAD

CLAVE:

HOJA: 8 DE 10

NOMBRE: Vigas y Trabes Fabricadas con Placas

VI

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno diseñará vigas y trabes fabricadas con placas soldadas, indispensables cuando los requerimientos de un claro dado exceden de la capacidad de perfiles disponibles de vigas de acero laminado.

No. TEMA

6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6

TEMAS

HORAS

T Introducción Vigas y trabes fabricadas con placas Diseño de la cubre placa y almas Soldadura para las cubre placas Ancho de las cubre placas Unión de almas de trabes por soldadura Esfuerzos combinados en las almas Trabes para servicio pesado

3.0 4.5

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 3.0 4.5

3B 9B 4B 2C

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR Subtotal

7.5

7.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Exposiciones orales por parte de los alumnos y discusión sobre temas consultados con la coordinación del profesor. Elaboración de diseños aplicados de acuerdo a estructuras comerciales bajo la supervisión del profesor Trabajos de estructuras reales y su aplicación bajo la coordinación del profesor Elaboración del prototipo.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Aplicación del tercer examen departamental que abarcará las unidades VI y VII y corresponde al 50% Tareas, trabajos y prototipo 30% Exposiciones en clase 20%

ASIGNATURA: Estructuras No. UNIDAD

CLAVE:

HOJA: 9 DE 10

NOMBRE: Armaduras para Techos Industriales

VII

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno determinará el tipo de armaduras para techos industriales de acuerdo a sus características de diseño y aplicación.

No. TEMA

7.1 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5

TEMAS

Introducción Armaduras para techos industriales Relación altura-claro de armaduras para techos Cargas que intervienen en el diseño Largueros Barras de conexión de largueros Trabes carriles para grúas viajeras

HORAS

T 3.0 4.5

P

CLAVE BIBLIOGRÁFICA

EC 3.0 4.5

3B 9B 4B 10B 2C

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

Subtotal

7.5

7.5

ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda bibliográfica. Participación de los alumnos en tareas y exposiciones Elaboración de diseños aplicados de acuerdo a estructuras comerciales bajo la supervisión del profesor Trabajos de estructuras reales y su aplicación bajo la coordinación del profesor Elaboración del prototipo.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Aplicación del tercer examen departamental que abarcará las unidades VI y VII y corresponde al 50% Tareas, trabajos y prototipo 30% Exposiciones en clase 20%

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR

ASIGNATURA: Estructuras PERÍODO UNIDAD 1

I, II, III

2

IV, V

3

VI, VII

CLAVE

B

CLAVE:

HOJA: 10 DE: 10

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN En cada periodo se tomarán en cuenta los siguientes puntos: Examen departamental 50% Tareas, trabajos y prototipo 30% Exposiciones en clase 20%

C

BIBLIOGRAFÍA

1

X

De la Cera Alonso José, Diseño de Estructuras de Acero 2da. Edición, Alfaomega, México, 704 págs.

2

X

Jack C. Mc –Cormac, Mc. Cormac James, Jack, K Nelson, Análisis Estructural 2da. Edición, Alfa Omega, México, 2002, 701 págs.

3

X

4

X

Jack C. MxMormac, Diseño de Estructuras de Acero, Alfaomega, México, 2002, 412 págs. Manual de Construcción en Acero, Instituto Mexicano de la Construcción, 4ta. Edición, Limusa, México, 2003, 490 págs. James Ambrose, Luís Carlos, Emerich Rodolfo, Navarro Salas, Análisis y Diseño de Estructuras, Limusa Noriega, México, 844 págs.

5

X

6

X

Cembrero Cil, Jesús, Hueso Julia, Perales Villanueva Mercedes, Materiales para Construcción, Limusa Wiley, Valencia España, 2001, 201 págs.

7

X

Mc Cormac, Jackc, José de la Cera Alonso, Diseño Estructuras de Acero Alfaomega, 1996, 573 págs.

8

X CICATA. Specification for Buildings, American Institute of Steel Construction, E.U.A, 1947, 431 págs. X

9 10

X

John E. Lothers. Design in Estructural Steel, Prentice- Hall, Inc., 1988, 585 págs. Cálculo de Estructuras de Acero II, Blume Ediciones, Madrid, España, 1965, Primera versión 221 págs.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARIA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: CARRERA: ÁREA:

Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidades Profesionales Azcapotzalco y Culhuacán Ingeniería Mecánica

SEMESTRE

BÁSICAS C. INGENIERÍA

ACADEMIA:

D. INGENIERÍA

Noveno

C. SOC. y HUM.

De Proyecto y Proyecto Mecánico.

Estructuras

ASIGNATURA:

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Licenciatura en Ingeniería Mecánica o Civil, Arquitectura. 2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno diseñará estructuras metálicas con base en sus características generales, métodos aplicables y resistencia a distintas cargas para lograr el mejor funcionamiento de las mismas. 3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS Resistencia de materiales, diseño, Análisis Estructural Uso de manuales y aplicación.

EXPERIENCIA HABILIDADES PROFESIONAL Es recomendable tener Establecimiento de climas experiencia práctica en favorables al aprendizaje. trabajos relacionados con estructuras metálicas, un Manejo de grupos. mínimo de dos años. Manejo de equipo de cómputo.

ACTITUDES Ejercicio de la fundamentada

crítica

Respeto Tolerancia

Compromiso con la estudio, docencia e Ética Responsabilidad científica Uso de material didáctico. Colaboración Capacidad de liderazgo ante Superación docente el grupo. profesional Motivar el razonamiento investigación.

Motivador con los valores humanos e institucionales Compromiso social ELABORÓ

REVISÓ

______________________

______________________

PRESIDENTES DE ACADEMIA Ing. Magdaleno Vázquez Rodríguez M.C. Juan José Martínez Cosgalla

SUBDIRECTORES ACADÉMICOS Ing. Rubén Juárez Barrientos M. en C. Ricardo Cortez Olivera

AUTORIZÓ

____________________ DIRECTORES Ing. Ernesto Mercado Escutia Ing. Jorge Gómez Villarreal FECHA: 2006