Informació general


Tipus d'assignatura: Obligatòria

Coordinador: Julián Horrillo Tello

Trimestre:2

Crèdits: 4

Professorat: Pedro Casariego Vales

Descripció


L’assignatura d´Introducció a la Resistència de Materials aporta els conceptes, vocabulari i eines bàsiques per comprendre com actuen els materials al ser sotmesos a diferents tipus d´esforços i moments. S´estudien els conceptes d´equilibri estàtic per determinar les condicions d’estabilitat, els esforços normals, tallants, els moments flectors, torsors i les deformacions que actúen sobre un element estructural. S’analitzen els sòlids mitjançant models simplificats  que posteriorment s’utilitzaran a les assignatures d´Elasticitat i Resistència de Materials, Enginyeria de Materials, Màquines i Mecanismes.

En general l'alumne ha de ser capaç de poder:

  • Aplicar els fonaments de l'elasticitat i resistència de materials al comportament de sòlids reals.
  • Aplicar l'enginyeria de materials

Aquesta assignatura disposa de recursos metodològics i digitals per fer possible la seva continuïtat en modalitat no presencial en el cas de ser necessari per motius relacionats amb la Covid-19. D’aquesta forma s’assegurarà l’assoliment dels mateixos coneixements i competències que s’especifiquen en aquest pla docent.

El Tecnocampus posarà a l’abast del professorat i l’alumnat les eines digitals necessàries per poder dur a terme l’assignatura, així com guies i recomanacions que facilitin l’adaptació a la modalitat no presencial.

Resultats d'aprenentatge


En acabar l'assignatura l'estudiant ha de ser capaç de:

  • Conèixer les possibles causes de fallades d'un material en funció de les condicions de servei.
  • Realitzar la selecció de materials en el disseny de components i productes tenint en compte les especificacions i el processat mitjançant l'aplicació de la metodologia adequada.
  • Identificar i avaluar les sol·licitacions i estats tensionals en què estan sol.licitades les estructures i els sistemes mecànics.
  • Conèixer els mecanismes de transmissió de càrregues i esforços a les estructures.
  • Conèixer i analitzar els conceptes de tensió i deformació.
  • Realitzar mesures de tensions i deformacions.

Metodologia de trabajo


Les classes es divideixen en sessions teòriques i pràctiques.

A les sessions teòriques s'alternen conceptes teòrics amb la realització d'exercicis pràctics. De manera genèrica es fan exercicis pràctics en grup i exercicis  individuals, per tal de que els alumnes assimilin els principals conceptes teòrics.

A les sessions pràctiques de laboratori s'aprofundeix en conceptes teòrics. Aquestes pràctiques són avaluables.

Els estudiants disposen de tota la informació necessària per seguir les explicacions del professor i l'assignatura a la intranet de l'escola, on disposen d'apunts teòrics dels conceptes explicats a classe, així com exercicis resolts perquè l'alumne pugui practicar de manera individual.

Continguts


De manera genèrica els continguts de l'assignatura es poden agrupar en les següents temàtiques:

  1. Carga Axial: Tracció / Compressió
  2. Esforços interns en bigues:
  • Flexió
  • Tallant
  • Torsió

      3. Tensions i deformacions en bigues.

De manera específica, l'assignatura constarà dels següents temes:

Tema 1. Introducció i conceptes generals.

1.1. - Resistència de materials. Conceptes generals.

1.2. - Tipus d'esforços interns. Classificació.

1.3. - Diagrama tensió - deformació d'un material.

1.3.1. - Obtenció del diagrama tensió - deformació.

1.3.2. - Introducció als conceptes de tensió i deformació.

1.3.3. - Comportament elàstic i comportament plàstic d'un material.

1.3.4. - Interpretació del diagrama tensió - deformació de l'acer. Mòdul de Young. Llei de Hooke. Dúctilitat. Fragilitat. Plastificació.

1.3.5. - Interpretació del diagrama tensió - deformació d'altres materials. Alumini. Ceràmica. Formigó. Fusta.

1.4. - Premisses de la resistència de materials.

1.5. - Exercicis diagrama tensió deformació.

Tema 2. Geometria de masses.

2.1. - Centre de gravetat.

2.2. - Àrea.

2.3. - Moment estàtic.

2.4. - Moment d'inèrcia.

2.5. - Teorema de Steiner.

2.6. - Mòdul resistent.

2.7. - Moment d'inèrcia polar.

2.8. - Ràdio de gir.

2.9. - Producte d'inèrcia

2.10. - Exercicis.

Tema 3. Esforç axil.

3.1. - Definició de esforç axil.

3.2. - Càlcul tensional.

3.3. - Càlcul de deformacions. Deformació unitària. Llei de Hooke.

3.4. - Esforços tèrmics.

3.5. - Mòdul d'elasticitat transversal o mòdul de Coulomb. L’efecte Poisson.

3.6. - Paràmetres característics del comportament dels materials.

3.7. - Estructures isostàtiques, hiperestàtiques i mecanismes.

3.8. - Exercicis.

Tema 4. Flexió pura.

4.1. - Definició de flexió. Fibra neutra.

4.2. - Flexió pura.

4.3. - Càlcul tensional. Hipòtesi de Navier. Mòdul resistent.

Tema 5. Flexió simple.

5.1. - Definició de flexió simple.

5.2. - Esforços normals Vs tensions normals. Esforços tangencials Vs.tensiones tangencials.

5.3. - Esforç tallant. Relació flexió Vs tallant.

5.4. - Esforç rasant. Càlcul tensional. Expressió de Jouravski - Colignon. Llei de Cauchy.

5.5. - Casos particulars d´esforç tallant. Secció rectangular, circular, perfil laminat. tensió mitjana a tallant.

5.6. - Tipologies a flexió en funció de la llum. Casuística.

5.7. - Tipologies a tallant.

5.8. - Tipologies a rasant

5.9. - Exercicis flexió simple i pura.

Tema 6. Flexió composta.

6.1. - Definició de flexió composta.

6.2. - Casuística de flexió composta. Axil excèntrica, càrrega obliqua, axil i vent, murs de contenció, postensat /pretensat d'un element de formigó.

6.3. - Càlcul tensional.

6.3. - Equació de la línia neutra.

6.6. - Exercicis flexió composta.

Tema 7. Flexió esbiaixada.

7.1. - Definició de flexió esbiaixada.

7.2. - Casuística de flexió esbiaixada. Càrrega excèntrica, corretges de coberta, suports.

7.3. - Càlcul tensionals.

7.4. - Equació de la línia neutra.

7.5. - El nucli central. propietats. Obtenció del nucli central. Casos genèrics: rectangular, circular, anular, perfil laminat.

7.6. - Quadre resum tipus de flexió. Elements comuns de l'edificació.

7.7. - Exercicis flexió esbiaixada.

Tema 8. Torsió.

8.1. - Definició esforç torsor.

8.2. - Casuística de esforç torsor.

8.3. - Diagrames de moment torsor.

8.4. - Càlcul tensionals per al cas de seccions circulars.

8.5. - Càlcul deformacional per al cas de seccions circulars. Giro torsional.

8.6. - Torsió uniforme i torsió no uniforme.

8.7. - Seccions Vs torsió. Rigidesa torsional d'una secció.

8.8. -Disseny de peces sotmeses a torsió.

8.9. - Exercicis esforç torsor.

Activitats d'aprenentatge


- A l'aula s'alternaran l'exposició de conceptes teòrics i la resolució d'exercicis pràctics. Al laboratori els estudiants treballaran en grups de dos o tres alumnes.
- Els estudiants disposaran de la documentació necessària per seguir l'assignatura.
- Els estudiants han de dedicar el temps no presencial a l'estudi, la resolució d'exercicis, treballs i informes de pràctiques, així com a la preparació de les proves escrites.

Sistema d'avaluació


  • Les activitats formatives d'adquisició de coneixements i d'estudi individual de l'estudiant seran avaluades mitjançant proves escrites. (50%).
  • Les activitats formatives relacionades amb les pràctiques de laboratori s'avaluaran d´acord amb els següents paràmetres: assistència a les sessions de pràctiques, actitud personal, treball individual desenvolupat al laboratori, realització d'informes individuals o en grup sobre les activitats realitzades. (40%)
  • Altres activitats de treball individual o en equip. (10%).

L'avaluació serà continuada i contemplarà les propostes i mecanismes de recuperació dels coneixements i competències. Tot això dins del període que comprèn la matèria.

Per superar l'assignatura la nota final ha de ser superior a 5 i haver realitzat totes les pràctiques.

La manca de realització d'alguna pràctica sense causa justificada serà causa de suspens directe de l'assignatura.

Bibliografia


Bàsic

Mecánica de Materiales. Gere&Timoshenko. Ediciones Paraninfo

Apunts de Resistència de Materials.

Complementary

Mecánica de Materiales. Hibbeler. Editorial Pearson.