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Análisis de estructuras métodos clasico y matricial

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Descripción

Es una obra completa sobre los principios fundamentales del análisis estructural, cuyo objetivo es ayudar a los lectores a desarrollar un amplio conocimiento del comportamiento tanto de los sistemas estructurales bajo carga, como de las herramientas necesarias para analizar estos sistemas


Características

  • ISBN: 9788426717092
  • Páginas: 612
  • Tamaño: 17X23
  • Edición:
  • Idioma: Español
  • Año: 2011

Compra bajo pedidoDisponibilidad: 3 a 7 Días

Contenido Análisis de estructuras métodos clasico y matricial

 Es una obra completa sobre los principios fundamentales del análisis estructural, cuyo objetivo es ayudar a los lectores a desarrollar un amplio conocimiento del comportamiento tanto de los sistemas estructurales bajo carga, como de las herramientas necesarias para analizar estos sistemas. Presenta ejemplos, gráficas e ilustraciones que permiten una mejor comprensión de los temas expuestos. Aprenda: -A identificar las formas estructurales más comunes y a relacionarlas con las cargas a que se encuentran sujetas, así como a representar gráficamente sus deformaciones. -A calcular las fuerzas internas por los métodos de nodos, secciones y de trabajo virtual; a analizar las reacciones y a trazar diagramas de elementos mecánicos en vigas, en marcos y en arcos isostáticos. -A determinar cuando una estructura es isostática, hiperestática e inestable. Conozca: -Los métodos clásicos (líneas de influencia, análisis de viga conjugada para deflexiones y métodos aproximados y pendiente deflexión) para estructuras estáticamente indeterminadas. Desarrolle sus habilidades y capacidades para: -Solucionar problemas utilizando el método de las flexibilidades para estructuras hiperestáticas, y el método de las rigideces para determinar desplazamientos. Nivel: -Todos los niveles. En la Web está disponible el software SAP2000, versión para estudiantes y SABLE32 (Structural Analysis and Behavior for Learning Engineering). El DR. JACK C.Mc CORMAC es profesor emérito de la Universidad Clemson. Sus contribuciones a la educación y a la ingeniería han sido reconocidas por la American Society for Engineering Education, el American Institute of Steel Construction y el American Concrete Institute. Incluido en el International Who's Who ¡n Engineering como uno de los 125 ingenieros o arquitectos más destacados en el mundo, por su contribución a la industria de la construcción, es uno de los dos educadores que ha recibido este honor. Jack C. McCormac es Profesor distinguido y emérito de Ingeniería civil de la Universidad Clemson. Tiene un BS en Ingeniería civil de la Citadel, un MS en Ingeniería civil del Instituto Tecnológico de Massachusetts y un Doctorado en Letras de la Universidad Clemson. Sus contribuciones a la educación en ingeniería y a la profesión de la ingeniería han sido muy reconocidas, incluyendo la American Society for Engineering Education, el American Institute of Steel Construction y el American Concrete Institute. El profesor McCormac fue incluido en el International Who's Who in Engineering, y fue citado por el Engineering News-Record como uno de los 125 ingenieros o arquitectos más destacados en el mundo en los últimos 125 años por sus contribuciones a la industria de la construcción. Fue uno de solamente dos educadores en el mundo contemporáneo en recibir este honor El profesor McCormac pertenece a la American Society of Civil Engineers y fungió como el evaluador principal de Ingeniería civil para el National Council of Examiners for Engineering and Surveying por muchos años. Contenido

Tabla de contenidos

Índice     
DEDICATORIA
PREFACIO    

PARTE UNO:ESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTE DETERMINADAS I     

CAPÍTULO I  Introducción     


1.1 Análisis y diseño estructural     
1.2 Historia del análisis estructural     
1.3 Principios básicos del análisis estructural     
1.4 Componentes y sistemas estructurales     
1.5 Fuerzas estructurales     
1.6 Idealización estructural (diagramas de líneas)     
1.7 Exactitud de los cálculos     
1.8 Verificación de los problemas     
1.9 Impacto de las computadoras en el análisis estructural     

CAPÍTULO 2 Cargas estructurales     

2.1 Introducción     
2.2 Seguridad estructural     
2.3 Especificaciones y reglamentos de construcción     
2.4 Tipos de cargas estructurales     
2.5 Cargas muertas     
2.6 Cargas vivas     
2.7 Factores de impacto por carga viva     
2.8 Cargas vivas sobre techos     
2.9 Cargas de lluvia     
2.10 Cargas de viento     
2.11 Procedimiento simplificado de la ASCE para estimar las cargas de viento     
2.12 Procedimiento detallado de la ASCE para estimar las cargas de viento     
2.13 Cargas sísmicas     
2.14 Procedimiento de fuerza lateral equivalente para estimar las cargas sísmicas     
2.15 Cargas de nieve     
2.16 Otras cargas     
2.17 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 3  Sistema de cargas y comportamiento
    
3.1 Introducción     
3.2 Áreas tributarias     
3.3 Áreas de influencia     
3.4 Reducción de la carga viva     
3.5 Condiciones de carga para el diseño por esfuerzos permisibles     
3.6 Condiciones de carga para el diseño por resistencia     
3.7 Concepto de envolvente de fuerzas     
3.8 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 4 Reacciones     

4.1 Equilibrio     
4.2 Cuerpos móviles     
4.3 Cálculo de las incógnitas     
4.4 Tipos de soporte     
4.5 Estabilidad, determinación e indeterminación     
4.6 Equilibrio inestable e inestabilidad geométrica     
4.7 Convención de signos     
4.8 Diagramas de cuerpo libre     
4.9 Componentes horizontales y verticales     
4.10 Reacciones por proporciones     
4.11 Reacciones calculadas con ecuaciones de equilibrio estático     
4.12 Principio de superposición     
4.13 El voladizo simple     
4.14 Estructuras con voladizo     
4.15 Cálculo de las reacciones para las estructuras con voladizos     
4.16 Arcos     
4.17 Arcos de tres articulaciones     
4.18 Usos de arcos y de estructuras con voladizos     
4.19 Cables     
4.20 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 5 Fuerza cortante y momento flexionante
    
5.1 Introducción     
5.2 Diagramas de fuerza cortante     
5.3 Diagramas de momento     
5.4 Relaciones entre cargas, fuerzas cortantes y momentos flexionantes     
5.5 Diagramas de momento flexionante dibujados a partir de diagramas de fuerza cortante     
5.6 Diagramas de fuerza cortante y de momento flexionante para marcos estáticamente determinados     
5.7 Ecuaciones de la fuerza cortante y del momento flexionante     
5.8 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 6 Introducción al estudio de las armaduras planas     

6.1 Introducción     
6.2 Hipótesis para el análisis de armaduras     
6.3 Notación para las armaduras     
6.4 Armaduras para techos     
6.5 Armaduras para puentes     
6.6 Disposición de los elementos de una armadura     
6.7 Determinación estática de las armaduras     
6.8 Métodos de análisis y convenciones     
6.9 Método de los nudos     
6.10 Análisis por computadora de armaduras estáticamente determinadas     
6.11 Problema de ejemplo en computadora     
6.12 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 7 Armaduras planas (continuación)     

7.1 Análisis por el método de las secciones     
7.2 Aplicación del método de las secciones     
7.3 Método de los cortantes     
7.4 Miembros con fuerza cero     
7.5 Cuando las hipótesis no son correctas     
7.6 Armaduras simples, compuestas y complejas     
7.7 Prueba de la carga cero     
7.8 Estabilidad     
7.9 Ecuaciones de condición     
7.10 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 8 Armaduras espaciales o tridimensionales
    
8.1 Introducción     
8.2 Principios básicos     
8.3 Ecuaciones del equilibrio estático     
8.4 Estabilidad de las armaduras espaciales     
8.5 Teoremas especiales aplicables a las armaduras tridimensionales     
8.6 Tipos de apoyo     
8.7 Ejemplos ilustrativos     
8.8 Solución usando ecuaciones simultáneas     
8.9 Problema de ejemplo con SABLE32     
8.10 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 9 Líneas de influencia para vigas
    
9.1 Introducción     
9.2 Definición de la línea de influencia     
9.3 Líneas de influencia para las reacciones de una viga simple     
9.4 Líneas de influencia para fuerzas cortantes en vigas simples     
9.5 Líneas de influencia para momentos en vigas simples     
9.6 Líneas de influencia cualitativas     
9.7 Usos de las líneas de influencia; cargas concentradas     
9.8 Usos de las líneas de influencia; cargas uniformes     
9.9 Fórmulas comunes para vigas simples a partir de líneas de influencia     
9.10 Determinación de los efectos máximos de la carga usando líneas de influencia     
9.11 Efectos máximos de las cargas usando la curvatura de la viga     
9.12 Cargas de impacto     
9.13 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 10 Líneas de influencia y cargas móviles en armaduras
    
10.1 Líneas de influencia en armaduras     
10.2 Disposición de los sistemas de piso de puentes     
10.3 Líneas de influencia para las reacciones de una armadura     
10.4 Líneas de influencia para las fuerzas de los miembros de armaduras de cuerda paralela     
10.5 Líneas de influencia para fuerzas de miembros de armaduras de cuerda no paralela     
10.6 Líneas de influencia para armaduras     
10.7 Determinación de las fuerzas máximas     
10.8 Barras de contratensión en las armaduras de puentes     
10.9 Cargas vivas para puentes carreteros     
10.10 Cargas vivas para puentes ferroviarios     
10.11 Valores máximos para cargas móviles     
10.12 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO II Deflexiones y cambios angulares usando métodos geométricos
    
11.1 Introducción     
11.2 Croquis de las deformaciones de las estructuras     
11.3 Razones para calcular las deflexiones     
11.4 Teoremas del área del diagrama de momento     
11.5 Aplicación de los teoremas del área del diagrama de momento     
11.6 Análisis de vigas doblemente empotradas     
11.7 Teorema de Maxwell sobre las deflexiones recíprocas     
11.8 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 12 Deflexiones y cambios angulares usando métodos geométricos (continuación)     

12.1 El método de los pesos elásticos     
12.2 Aplicación del método de los pesos elásticos     
12.3 Limitaciones del método del peso elástico     
12.4 Método de la viga conjugada     
12.5 Resumen de vigas conjugadas     
12.6 Equilibrio     
12.7 Resumen de relaciones en vigas     
12.8 Aplicación del método de la viga conjugada a vigas     
12.9 Deflexiones a largo plazo     
12.10 Aplicación del método de la viga conjugada a marcos     
12.11 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 13 Deflexiones y cambios angulares usando métodos de energía
    
13.1 Introducción a los métodos de energía     
13.2 Principio de la conservación de la energía     
13.3 Trabajo virtual o método del trabajo virtual complementario     
13.4 Deflexiones en armaduras por trabajo virtual     
13.5 Aplicación del trabajo virtual en las armaduras     
13.6 Cálculo de deflexiones en vigas y en marcos mediante el método del trabajo virtual     
13.7 Problemas de ejemplo para vigas y marcos     
13.8 Cálculo de rotaciones o cambios angulares por medio del trabajo virtual     
13.9 Introducción a los teoremas de Castigliano     
13.10 Segundo teorema de Castigliano     
13.11 Problemas para solucionar     

PARTE DOS:ESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS     Métodos clásicos     

CAPÍTULO 14 Introducción a las estructuras estáticamente indeterminadas
    

14.1 Introducción     
14.2 Estructuras continuas     
14.3 Ventajas de las estructuras indeterminadas     
14.4 Desventajas de las estructuras indeterminadas     
14.5 Métodos para analizar estructuras estáticamente indeterminadas     
14.6 Mirando hacia adelante     

CAPÍTULO 15 Métodos de fuerzas para el análisis de estructuras estáticamente indeterminadas
    
15.1 Vigas y marcos con una redundante     
15.2 Vigas y marcos con dos o más redundantes     
15.3 Asentamiento de apoyos     
15.4 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 16 Métodos de fuerzas para el análisis de estructuras estáticamente indeterminadas (continuación)     

16.1 Análisis de armaduras con redundantes externas     
16.2 Análisis de armaduras con redundantes internas     
16.3 Análisis de armaduras con redundantes internas y externas     
16.4 Cambios de temperatura, contracción, errores de fabricación, etcétera     
16.5 Primer teorema de Castigliano     
16.6 Análisis con computadoras     
16.7 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 17 Líneas de influencia para estructuras estáticamente indeterminadas     

17.1 Líneas de influencia para vigas estáticamente indeterminadas     
17.2 Líneas de influencia cualitativas     
17.3 Líneas de influencia para armaduras estáticamente indeterminadas     
17.4 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 18 Pendiente-deflexión: Un método de análisis por desplazamientos     

18.1 Introducción     
18.2 Deducción de las ecuaciones de pendiente-deflexión     
18.3 Aplicación de las ecuaciones de pendiente-deflexión a vigas continuas     
18.4 Vigas continuas con extremos simplemente apoyados     
18.5 Diversos aspectos relacionados con las vigas continuas     
18.6 Análisis de vigas con asentamientos en los apoyos     
18.7 Análisis de marcos sin desplazamiento lateral     
18.8 Análisis de marcos con desplazamiento lateral     
18.9 Análisis de marcos con columnas inclinadas     
18.10 Problemas para solucionar     

PARTE TRES ESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS Métodos comunes actualmente en uso     

CAPÍTULO 19 Análisis aproximado de estructuras estáticamente indeterminadas  
   


19.1 Introducción     
19.2 Armaduras con dos diagonales en cada tablero     
19.3 Vigas continuas     
19.4 Análisis de estructuras de edificios para cargas verticales     
19.5 Análisis de portales     
19.6 Análisis de marcos de edificio para cargas laterales     
19.7 Análisis aproximado de marcos comparados con el análisis "exacto" por SABLE     
19.8 Distribución de momentos     
19.9 Análisis de "armaduras" Vierendeel     
19.10 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 20 Distribución de momentos en vigas     

20.1 Introducción     
20.2 Relaciones básicas     
20.3 Definiciones     
20.4 Convención de signos     
20.5 Aplicación de la distribución de momentos     
20.6 Modificación de la rigidez para el caso de extremos simples     
20.7 Diagramas de fuerza cortante y de momento flexionante     
20.8 Soluciones con computadora con SABLE32     
20.9 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 21 Distribución de momentos para marcos     

21.1 Marcos sin desplazamiento lateral     
21.2 Marcos con desplazamiento lateral     
21.3 Momentos debidos al desplazamiento lateral     
21.4 Marcos con elementos inclinados     
21.5 Marcos de niveles múltiples     
21.6 Análisis con computadora de los marcos     
21.7 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 22 Introducción a los métodos matriciales
    
22.1 Análisis de estructuras con el uso de la computadora     
22.2 Métodos matriciales     
22.3 Repaso de álgebra matricial     
22.4 Métodos de análisis de las fuerzas y de los desplazamientos     
22.5 Introducción al método de las fuerzas o de las flexibilidades     
22.6 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 23 Fundamentos del método de los desplazamientos o de las rigideces
    
23.1 Introducción     
23.2 Relaciones generales     
23.3 Ecuaciones de rigideces para barras con fuerza axial     
23.4 Ecuaciones de rigideces para las barras sometidas a flexión     
23.5 Matriz de rigidez para elementos combinados sujetos a fuerza axial y flexión     
23.6 Características de las matrices de rigideces     
23.7 Relación entre las matrices de rigideces y de flexibilidad     
23.8 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 24 Matrices de rigideces para elementos inclinados
    
24.1 Generalidades     
24.2 Elementos con fuerza axial     
24.3 Elementos sometidos a flexión     
24.4 Carga entre nodos     
24.5 Problemas para solucionar     

CAPÍTULO 25 Temas adicionales de métodos matriciales
    
25.1 Generalidades     
25.2 Adición de las ecuaciones de rigideces     
25.3 Matrices de rigideces para elementos inclinados     
25.4 Ecuaciones de rigideces para estructuras con desplazamientos impuestos     
25.5 Ecuaciones de rigideces para estructuras con elementos que experimentan cambios de temperatura     
25.6 Ecuaciones de rigideces para estructuras cuyos elementos tienen longitudes incorrectas     
25.7 Aplicaciones de la partición de matrices     
25.8 Condensación     
25.9 Ancho de banda de las matrices de rigideces para estructuras generales     
25.10 Problemas para solucionar     

APÉNDICES
    
APÉNDICE A La ecuación de la catenaria     

APÉNDICE B Álgebra matricial     


B.l Introducción     
B.2 Definiciones y propiedades de las matrices     
B.3 Tipos especiales de matrices     
B.4 Determinante de una matriz cuadrada     
B.5 Matriz adjunta     
B.6 Aritmética matricial     
B.7 Método de Gauss para resolver ecuaciones simultáneas     
B.8 Temas especiales     

APÉNDICE C Cargas eólica, sísmica y de nieve. Tablas y figuras     

APÉNDICE D Análisis por computadora de diversas estructuras con SAP2000  
   

D.1 Introducción     
D.2 Análisis de estructuras planas     
D.3 Análisis de armaduras espaciales     
D.4 Análisis de armaduras planas estáticamente indeterminadas     
D.5 Análisis de estructuras compuestas     
D.6 Análisis de vigas y marcos continuos     

APÉNDICE E Fórmulas útiles     

Glosario     
Índice

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