Resistencia de Materiales Básica para Estudiantes de Ingeniería

By Ing. Luis Colmenarez
Resistencia de materiales basica para estudiantes de ingenieria

Este Libro es ideal para aquellos estudiantes que desean comenzar con el estudio de Resistencia de Materiales en Ingeniería Civil.

Presentación

El presente “Texto de Resistencia de Materiales básica para estudiantes de ingeniería” elaborado durante el año sabático 2005-2006 tiene el objetivo de servir como ayuda didáctica a los estudiantes de ingeniería en los primeros semestres de estudio del área de la ingeniería estructural.
Consciente de la existencia de un sinnúmero de textos de Resistencia de Materiales (ver referencias), que tratan el tema de manera exhaustiva he querido preparar una guía de apoyo para dichos textos que haga énfasis en aspectos como los siguientes:
Presentación gráfica de las situaciones en tres dimensiones de tal manera que desde el principio del estudio de esta área los estudiantes tengan clara la ubicación de los elementos estructurales en un espacio tridimensional de tal forma que diferencien claramente aspectos como el eje longitudinal de
una viga, su sección transversal y el eje neutro de la misma entre otros. Para hacer énfasis en esto me he basado en mi experiencia de casi 30 años como profesor de la asignatura, en los cuales he podido observar las dificultades que los estudiantes tienen al respecto.
Énfasis mediante gráficos y fotografías en el entendimiento del comportamiento mecánico de los elementos estructurales cuya comprensión considero previa a las formulaciones matemáticas y computacionales con los cuales se abordan estos problemas hoy en día. En mi experiencia docente he visto cuan útiles son la ayudas gráficas y las simulaciones hechas con elementos como tizas, resortes, plastilina o balso para explicar muchos conceptos y cómo los estudiantes han apreciado el empleo de estos recursos en las clases.
Con iguales propósitos didácticos, he procurado presentar la resolución de los diferentes problemas de manera similar a como lo haría en el tablero del aula de clase, partiendo de la expresión correspondiente a la incógnita buscada en cada caso y a partir de la misma ir encontrando los diferentes
parámetros necesarios para su cálculo.
De esta forma, el cálculo de cada uno de los parámetros mencionados, adquiere sentido para el estudiante quien lo verá como un paso necesario y útil en la solución del problema en cuestión.
He tratado asimismo de ilustrar con fotografías, las diferentes situaciones tratadas en los capítulos del texto con fines similares a los ya expuestos.
Espero finalmente como lo manifesté al principio, que el texto sea motivador para los estudiantes que se inician en el estudio del área de la ingeniería estructural y agradezco a las directivas de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales que con la aprobación del año sabático me hayan permitido hacerlo.

Contenido

Resistencia de materiales para estudiantes de ingeniería consta de 273 páginas y contiene los siguientes temas:

  1. Introducción y conceptos fundamentales de la resistencia de materiales.
    1. Principios básicos de la resistencia de materiales.
    2. Conceptos de esfuerzo y deformación.
    3. Tipos de esfuerzos.
    4. Propiedades mecánicas de los materiales.
    5. Ley de Hooke.
    6. Elasticidad y plasticidad.
    7. Esfuerzos cortantes.
    8. Deformación de estructuras bajo fuerzas axiales.
    9. Esfuerzos térmicos.
    10. Indeterminación estática.
    11. Energía de deformación axial.
  2. Esfuerzos axiales y triaxiales.
    1. Ley de Hooke en 2 y 3D.
    2. Esfuerzos principales, esfuerzo plano y circulo de Mohr.
  3. Esfuerzos producidos por flexión. Vigas.
    1. Esfuerzos normales producidos en flexión.
    2. Flexión transversal.
    3. Vigas de dos materiales.
  4. Deformación en vigas.
    1. Método de la doble integración.
    2. Método del área de momentos (teoremas de Mohr).
    3. Método de la viga conjugada.
    4. Introducción a los métodos de energía.
    5. Vigas estáticamente indeterminadas.
  5. Esfuerzos combinados.
  6. Columnas.
    1. Fenómeno del pandeo o inestabilidad lateral.
    2. Carga crítica.
    3. Teoría de Euler.
    4. Diferentes condiciones de apoyos.
    5. Esfuerzos críticos.
    6. Códigos.
  7. Torsión.
    1. Esfuerzos y deformaciones en elementos de sección circular.
    2. Indeterminación estática.
    3. Torsión de elementos de sección rectangular.
    4. Torsión de secciones abiertas.
    5. Torsión de tubos de pared delgada.

El libro es de libre distribución bajo licencia Creative Commons.

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