Proyecto_Materiales de construccion.
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"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE
PUEBLA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
“MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN”
POR:
BENITO ANGEL AVELINO
SAMUEL ELIAS ROMAN PEREZ
LUIS ALBERTO VAZQUEZ MORENO
CARLOS MIGUEL TOLEDO ORTIGOZA
LUIS GERARDO HERNANDEZ RAMOS
DHTIC
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
OTOÑO 2012
• Definición de Tema:
“MATERIALES PARA LA CONSTRUCCION”
Como equipo hemos acordado una realizar una investigacion profunda sobre los
materiales para la construcciòn, enfocandonos principalmente a los materiales mas
resientes para ésta.
El proposito de esta investigación, es conocer los bastos y tan variados tipos de
materiales que se usan para las construcciones mas resientes, incluso, para reparar
algunas ya dañadas. Consideramos, que como ingenieros, devemos de tener los
conocimientos nesesarios y actualizados, para no ser sorprendidos en el campo laboral.
Se presentaran todo tipo de materiales usados en la construcción, desde piedras,
compuestos, metales, etc.
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
Actividades Fecha de Inicio Duración en Días
Fecha a
Terminar
Proponer tema en el foro 17/09/2012 2 19/09/2012
Publicación de resultados 19/09/2012 1 20/09/2012
Enfocar el tema en algo
más específico 20/09/2012
3
23/09/2012
Elaboración de los
objetivos del tema 24/09/2012
1
25/09/2012
Obtener conocimientos
acerca del tema a exponer. 24/09/2012
6
30/09/2012
Usar estrategias de
búsqueda que hemos
obtenido en el curso. 01/10/2012
5
06/10/2012
Uso de Buscadores, Libros,
Meta buscadores,
Directorios, Herramientas
de búsqueda, Indicar
Catálogos, buscadores, BD,
Portales 06/10/2012
14
20/10/2012
Buscar a alguien
especializado en el tema y
hacer una entrevista. 21/10/2012
4
25/10/2012
Comparar, analizar, evaluar
e inventar 26/10/2012
13
08/11/2012
Evaluar las fuentes y
referencias de la
información obtenida. 09/11/2012
6
15/11/2012
Elaboración de las
conclusiones obtenidas en
la realización del proyecto. 16/11/2012
2
18/11/2012
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
15/09 25/09 05/10 15/10 25/10 04/11 14/11 24/11
Proponer tema en el foro
Publicación de resultados
Enfocar el tema en algo más específico
Elaboración de los objetivos del tema
Obtener conocimientos acerca del tema a exponer.
Usar estrategias de búsqueda que hemos obtenido en el curso.
Uso de Buscadores, Libros, Metabuscadores, Directorios,Herramientas debúsqueda, Indicar Catálogos, buscadores, BD, Portales
Buscar a alguien especializado en el tema y hacer una entrevista.
Comparar, analizar, evaluar e inventar
Evaluar las fuentes y referencias de la información obtenida.
Elaboración de las conclusiones obtenidas en la realización del proyecto.
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
NIVEL DE PROFUNDIDAD (+ Ó – FUENTES)
Para la investigación del tema seleccionado, se revisaron cuidadosamente
varias herramientas de búsqueda en internet de las cuales destacan los
Directorios o Índices, los Motores de búsqueda, los Meta buscadores, Páginas
de bibliotecas virtuales y libros. De estas herramientas las fuentes
seleccionadas para la búsqueda fueron las siguientes:
1.-http://www.lycos.com/ (Directorio).
2.-http://dmoz.org (Directorio).
3.-http://www.google.com (Motor de búsqueda).
4.-http://www.terra.es/ (Motor de búsqueda).
5.-http://www.metacrawler.com (Meta buscador).
6.-http://www.ez2www.com (Meta buscador) .
7.- http://www.miliarium.com/ (Biblioteca virtual).
8.-http://www.ingenieria.unam.mx/bibliotecas/ (Biblioteca virtual).
9.-Materials of construction - Harry E. Pulver (Libro).
10.-Los materiales de construcción - Olivares Santiago (Libro).
11.-EBSCO (base de datos).
12.- GALE (base de datos).
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
PUNTO DE PARTIDA
Los materiales que conocemos son los materiales básicos que intervienen en el
proceso de construcción, desde la antigüedad se sabe que estos materiales se
pueden clasificar en función de la composición de sus elementos, en
estructuras de acero, hormigón, cerámicas y madera.
Las primeras civilizaciones tuvieron una disponibilidad bastante más reducida
de diferentes materiales que las civilizaciones más tecnificadas. Inicialmente
sólo se disponía de materiales naturales o seminaturales como piedras,
madera, arcilla, pieles, etc. Los metales no-preciosos raramente se encuentran
en la naturaleza, sino que están en formas de minerales y se requiere un
proceso de separación del metal puro a partir del mineral correspondiente. Con
el transcurso del tiempo, en diversas áreas del planeta se llegó a técnicas para
producir materiales con nuevas propiedades superiores a las de los naturales
(principalmente aleaciones).
Para prefijar cual es el material más idóneo en cada circunstancia o para cada
tipo de obra es necesario conocer previamente la función que va a tener que
cumplió o desempeñar el material, la disponibilidad y la repercusión económica
del elemento acabado.
Entonces es necesario conocer que materiales son los más adecuados para
cada caso dando los parámetros, valorando aspectos como: durabilidad
facilidad del montaje, seguridad y estética que determinan la utilización de un
determinado sistema.
Materiales básicos
Arena, grava, cementos, yeso, ladrillos, hormigón, azulejo, rocas, madera,
corcho, metales, pinturas, vidrio. Cabe mencionar que cada material como
elemento tiene varios derivados.
P/e: madera ----- madera de pino, madera de encino, madera de ocote, madera
de cedro.
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
Esto, es lo que sabemos, como poseedores del perfil básico del ingeniero. Sin
embargo, ahora existen muchos materiales más, que por ser tan apegados a
esta década, no se nos enseñan en el transcurso de nuestra preparación
profesional, si no que son conocimientos o elementos que tenemos que
descubrir o conocer por nuestra cuenta.
RESISTENCIA DE LOS MATERIALES
La resistencia de materiales es el estudio de las propiedades de los cuerpos
sólidos que les permite resistir la acción de las fuerzas externas, el estudio de
las fuerzas internas en los cuerpos y de las deformaciones ocasionadas por las
fuerzas externas. A diferencia de la Estática, que trata del estudio de las
fuerzas que se inducen en las diferentes componentes de un sistema,
analizándolo como cuerpo rígido, la Resistencia de Materiales se ocupa del
estudio de los efectos causados por la acción de las cargas externas que
actúan sobre un sistema deformable.
Propiedades mecánicas de los materiales: cuando una fuerza actúa sobre un
cuerpo, se presentan fuerzas resistentes en las fibras del cuerpo que
llamaremos fuerzas internas. Fuerza interna es la resistencia interior de un
cuerpo a una fuerza externa. Cuando usamos el término esfuerza, queremos
decir la magnitud de la fuerza por unidad de área. Resistencia: la resistencia de
un material es la propiedad que tienen para resistir la acción de las fuerzas. Los
tres esfuerzos básicos son los de compresión, tensión y cortante. Por lo tanto,
al hablar de la resistencia de un material deberemos conocer el tipo de
esfuerzo a que estará sujeto. Por ejemplo, los esfuerzos de tensión y
compresión del acero estructural son casi iguales, mientras que el fierro
vaciado es más resistente a compresión y relativamente débil en tensión.
Rigidez: La propiedad que tiene un material para resistir deformaciones se
llama rigidez. Si, por ejemplo, dos bloques de igual tamaño, uno de acero y otro
de madera están sujetos a cargas de compresión, el bloque de madera se
acortara más que el de acero.
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
La deformación (acortamiento) de la madera es probablemente 30 veces mayor
que la del acero, y decimos que éste último es, más rígido. Elasticidad: es la
habilidad de un material para recuperar sus dimensiones originales al retirar el
esfuerzo aplicado.
Plasticidad: es la capacidad de un material para deformarse bajo la acción de
un esfuerzo y retener dicha acción deformación al retirarlo. Ductilidad: es la
habilidad de un material para deformarse antes de fracturarse. Es una
característica muy importante en el diseño estructural, puesto que un material
dúctil es usualmente muy resistente a cargas de impacto.
Tiene además la ventaja de “avisar” cuando va a ocurrir la fractura, al hacerse
visible su gran deformación. Fragilidad: es lo opuesto de ductilidad. Cuando un
material es frágil no tiene resistencia a cargas de impacto y se fractura aún en
carga estática sin previo aviso. Límite de proporcionalidad: es el punto de la
curva en la gráfica de esfuerzo-deformación, hasta donde la deformación
unitaria es proporcional al esfuerzo aplicado. Punto de cadencia: es el punto en
donde la deformación del material se produce sin incremento sensible en el
esfuerzo. Resistencia última: es el esfuerzo máximo basado en la sección
transversal original, que puede resistir un material.
Resistencia a la ruptura: es el esfuerzo basado en la sección original, que
produce la fractura del material. Su importancia en el diseño estructural es
relativa ya que al pasar el esfuerzo último se produce un fenómeno de
inestabilidad. Modulo de elasticidad: es la pendiente de la parte recta del
diagrama de esfuerzo deformación y por consiguiente, la constante de
proporcionalidad entre el esfuerzo y la deformación unitaria. Se denomina con
la letra E y su valor para el acero es de 2, 100,000 kg./cm2, la madera varía
entre 77,300 y 1,237,500 kg./cm2, y del concreto es de 10,000 vf’c, en donde
f’c es la resistencia del concreto en kg./cm2. (Articulo enviado por: Raúl E.
Mercedes M. País: España, Email: Prefiere anonimato)
12115 - Resistencia de Materiales (Ingeniero Técnico en Obras Públicas),
2008-09.
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
DESCRIPCIÓN DEL CURSO
BLOQUE FORMATIVO AL QUE PERTENECE LA MATERIA.
Esta asignatura forma parte de las materias básicas tecnológicas y pertenece
al grupo de asignaturas, vinculadas entre sí, que conforman la Mecánica del
Medio Continuo, que son principalmente: Mecánica Técnica, Resistencia de
Materiales, Análisis de Estructuras, Dimensionamiento de Estructuras
Metálicas, Dimensionamiento de Estructuras de Hormigón.
PAPEL DE LA ASIGNATURA DENTRO DEL BLOQUE FORMATIVO Y DEL
PLAN DE ESTUDIOS.
Dentro de dicho bloque formativo, la Resistencia de Materiales se considera
una asignatura de formación básica orientada a poder estudiar y entender
posteriormente los contenidos de otras asignaturas del mismo bloque: Análisis
de Estructuras, Dimensionamiento de Estructuras Metálicas y
Dimensionamiento de Estructuras de Hormigón.
Para la consecución de este objetivo general, es necesario alcanzar, en
distintas fases sucesivas, los siguientes objetivos específicos:
Objetivos específicos:
• Conocer los principios e hipótesis fundamentales del cálculo estructural.
• Conocer los conceptos de: Tensión/Deformación. Estado de
tensiones/deformaciones en un punto. Componentes de dicho estado de
tensiones/deformaciones. Tensiones/Deformaciones principales.
• Saber obtener a partir de las componentes del estado de
tensiones/deformaciones en un punto el estado total de
tensiones/deformaciones en el mismo, así como las tensiones/deformaciones
principales en dicho punto.
• Saber relacionar el estado de tensiones en un punto con su estado de
deformaciones.
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
• Obtener las solicitaciones en una sección cualquiera de un elemento
estructural sometido a cargas externas.
• Obtener las leyes de tensiones producidas en la sección de un elemento
estructural por cada una de las solicitaciones a las que pueda estar sometida,
así como por la combinación de todas ellas.
• Obtener las deformaciones de un elemento estructural ante cualquier
estado de cargas y condiciones de contorno.
• Conocer y aplicar métodos para el análisis de casos hiperestáticos.
• Conocer los conceptos de estabilidad de un elemento estructural y
obtener recursos para su control.
RECOMENDACIONES PREVIAS.
• Asignaturas previas y conocimientos concretos mínimos de las mismas
necesarios para poder cursar con normalidad la asignatura de Resistencia de
Materiales .
• Fundamentos de Matemáticas: Trigonometría. Integración y derivación.
Representación de funciones de una variable. Obtención de máximos y
mínimos de funciones de una variable. Operaciones con matrices. Resolución
de sistemas de ecuaciones lineales y de ecuaciones poli nómicas. Ecuaciones
diferenciales.
• Fundamentos de Física: Sistemas de unidades. Vectores y Sistemas de
vectores.
• Estática Aplicada a la Construcción: Equilibrios de puntos materiales y
de cuerpos rígidos. Concepto de Fuerzas internas y externas. Fuerzas
distribuidas. Cálculo de Centros de gravedad y Momentos de inercia.
• Materiales de Construcción: Conocer las propiedades mecánicas de los
diferentes materiales estructurales.
• Construcción I: Identificación de elementos estructurales y sistemas
constructivo y estructurales .
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
PERFIL PROFESIONAL
El papel de formación básica que ocupa esta asignatura, nos permitirá
posteriormente estudiar aplicaciones prácticas que podrán ser utilizadas en el
futuro ejercicio profesional, como son el Análisis y Dimensionado de
Estructuras.
OBJETIVOS DEL CURSO
Objetivo general: Analizar y calcular las tensiones y deformaciones que se
producen en los elementos resistentes de un mecanismo o estructura,
sometido a cargas, en función de los diferentes tipos de solicitaciones a los que
pueda estar sometidos, de su diseño y del material elegido.
RESISTENCIA DE MATERIALES Y CONSTRUCCIÓN
La resistencia de materiales es una disciplina de la ingeniería mecánica y
estructural. Se fundamenta en estudiar los sólidos deformables. La oposición
contra esfuerzos y fuerzas es lo que se conoce como la resistencia de un
elemento. Un modelo de resistencia incluye las fuerzas aplicadas, cargas o
acciones, los esfuerzos y desplazamientos. Cuando los elementos poseen
geometría complicada, su resistencia se fomenta en la teoría de la elasticidad o
la mecánica de sólidos deformables.
Esta casi siempre trabaja con tensiones y deformaciones. Dichas magnitudes
se resuelven mediante ecuaciones diferenciales. En caso de que la geometría
se pueda simplificar, se procede a ser analizada a través del cálculo de
esfuerzos internos. Esto comprende:
• Hipótesis cinemática.
• Ecuación constitutiva.
• Ecuaciones de equivalencia.
• Ecuaciones de equilibrio.
Los pasos que requiere la resolución de un cuestionamiento sobre resistencia
de materiales son:
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
• Cálculo de esfuerzos.
• Análisis resistente.
• Análisis de rigidez .
La teoría cinemática es una descripción matemática para calcular las
deformaciones. Tomando en cuenta el calculo de los elementos lineales,
bidimensionales. Esto permite la obtención de relaciones funcionales simples.
Según la viga las hipótesis a desarrollar son:
• Hipótesis de Navier-Bernouilli
• Hipótesis de Timoshenko
• Hipótesis de Saint-Venant
• Hipótesis de Saint-Venant
• Hipótesis de Coulomb. [Equipoarquitectura y construcción de ARQHYS.com].
"Si queremos construcciones firmes necesitamos materiales fuertes"
CONCLUSIÓN
Elegimos este tema, porque sentimos la nesesidad de conocer los materiales,
que en un futuro estaremos utilizando para llevar a cabo nuestro trabajo.
Ademas, nos parecio un tema muy interesante ya que hay muchas cosas de
que hablar, quiza paresca que es una investigación poco enriquesedora, pero
en realidad tiene muchas ramas que abarcaremos a lo largo de la
investigación, y descubriremos que hay una gran variedad de materiales para
construir.
La investigación, sera tardada, y quiza hasta tediosa, pero los resultados a los
que llegaremos serán llenos de satisfacción y esfuerzo a lo largo del curso.