INTRODUCCiÓNALANÁLISISESTRUCTURAL Y A LASCARGAS

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Hugo Ávila Gil
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1 CONTENIDO PARTEUNO 1 2 INTRODUCCiÓNALANÁLISISESTRUCTURAL Y A LASCARGAS INTRODUCCiÓNALANÁLISISESTRUCTURAL 1.1 Antecedentes históricos Papel del análisis estructural en los proyectos de ingeniería estructural Clasificación de las estructuras 7 la Modelos analíticos 12 Resumen 15 CARGASSOBRELASESTRUCTURAS 2.1 Cargas muertas Cargas vivas Impacto Cargas del viento Cargas de la nieve Cargas de los temblores de tierra Presiones hidrostáticas y del suelo Efectos térmicos y de otra clase Combinaciones de cargas 34 Resumen 35 Problemas PARTEDOS 3 ANÁLISISDEESTRUCTURAS ESTÁTlCAMENTEDETERMINADAS EQUILIBRIOY REACCIONESEN LOSAPOYOS 3.1 Equilibrio de las estructuras Fuerzas externas e internas Tipos de apoyos para las estructuras planas Determinación, indeterminación e inestabilidad estáticas Cálculo de las reacciones Principio de superposición Reacciones de estructuras simplemente apoyadas usando proporciones 70 Resumen 71 Problemas ix

x 4 ARMADURASPLANASY ESPACIALES 4.1 Hipótesis en relación con el análisis de armaduras 82 4.2 Disposición de los miembros de armaduras planas; estabilidad interna 85 4.

2 x 4 ARMADURASPLANASY ESPACIALES 4.1 Hipótesis en relación con el análisis de armaduras Disposición de los miembros de armaduras planas; estabilidad interna Ecuaciones de condición para las armaduras planas Determinación, indeterminación e inestabilidad estáticas de las armaduras planas 90 Análisis de las armaduras planas por el método de los nodos 95 Análisis de las armaduras planas por el método de las secciones 106 Análisis de las armaduras compuestas 111 Armaduras complejas 113 Armaduras espaciales 114 Resumen 123 Problemas VIGASY ARMAZONES:FUERZACORTANTE Y MOMENTOFLEXIONANTE 5.1 Fuerza axial, fuerza cortante y momento flexionante Diagramas de la fuerza cortante y del momento flexionante Formas flexionadas cualitativas Relaciones entre cargas, fuerzas cortantes y momentos flexionantes Determinación, indeterminación e inestabilidad estáticas de los armazones planos Análisis de los armazones planos 167 Resumen 178 Problemas 179 DEFLEXIONESDELASVIGAS:MÉTODOSGEOMÉTRICOS 6.1 Ecuación diferencial para la deflexión de las vigas Método de integración directa Método de superposición Método del momento-área Diagramas del momento flexionante por partes Método de la viga conjugada 206 Resumen 219 Problemas 220 DEFLEXIONESDELASARMADURAS,VIGASY ARMAZONES: MÉTODOSDELTRABAJO-ENERGíA 7.1 Trabajo Principio del trabajo virtual Deflexiones de las armaduras por el método del trabajo virtual' Deflexiones de las vigas por el método del trabajo virtual Deflexiones de los armazones por el método del trabajo virtual Conservación de la energía y energía de deformación Segundo teorema de Castigliano Ley de Betti y ley de Maxwell de las deflexiones recíprocas 264 Resumen 265 Problemas

8 9 10 LíNEASDEINFLUENCIA 8.1 Líneas de influencia para las vigas y los armazones por el método del equilibrio 277 8.2 Principio de MüIler-Breslau y líneas cualitativas de influencia 289 8.3 8.4 8.

3 LíNEASDEINFLUENCIA 8.1 Líneas de influencia para las vigas y los armazones por el método del equilibrio Principio de MüIler-Breslau y líneas cualitativas de influencia Líneas de influencia para vigas maestras con sistemas de pisos 300 Líneas de influencia para armaduras 308 Líneas de influencia para deflexiones 319 Resumen 322 Problemas 322 APLICACiÓNDELASLíNEASDEINFLUENCIA 9.1 Respuesta en un lugar en particular debida a una sola carga concentrada en movimiento Respuesta en un lugar en particular debida a una carga viva uniformemente distribuida Respuesta en un lugar en particular debida a una serie de cargas concentradas en movimiento Respuesta máxima absoluta 341 Resumen 347 Problemas 347 ANÁLISISDEESTRUCTURAS SIMÉTRICAS 10.1 Estructuras simétricas Componentes simétricas yantisimétricas de las cargas Comportamiento de las estructuras simétricas bajo cargassimétricasy antisimétricas Procedimientopara el análisisde las estructurassimétricas 366 Resumen 373 Problemas 373 xi PARTE/TRES ANÁLISISDEESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS INTRODUCCiÓNA LASESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS 11.1 Ventajas y desventajas de las estructuras indeterminadas Análisis de las estructuras indeterminadas 383 Resumen 387 ANÁLISISAPROXIMADOSDEARMAZONESRECTANGULARES- PARAEDIFICIOS 12.1 Hipótesis para el análisis aproximado Análisis para las cargas verticales Análisis para las cargas laterales; método del portal Análisis para las cargas laterales; método de la viga en voladizo 409 Resumen 416 Problemas

4 xii MÉTODODE LASDEFORMACIONESCOHERENTES; MÉTODODE LASFUERZAS 13.1 Estructuras con un solo grado de indetenninación Fuerzas y momentos internos como elementos redundante s Estructuras con grados múltiples de indetenninación Asentamientos de los apoyos, cambios de temperatura y errores de fabricación Método del trabajo mínimo 476 Resumen" 481 Problemas 482 líneas DE INFLUENCIA PARA LAS ESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTEINDETERMINADAS 14.1 Líneas de influencia para vigas y annaduras Líneas cualitativas de influencia por el principio de Müller-Breslau 505 Resumen 509 Problemas 510 MÉTODODE LASPENDIENTES-DEFlEXIONES 15.1 Ecuaciones de las pendientes-deflexiones Concepto básico del método de las pendientes-deflexiones Análisis de vigas continuas Análisis de annazones sin ladeo Análisis de annazones con ladeo 551 Resumen 569 Problemas 570 MÉTODODE DISTRIBUCiÓNDEMOMENTOS 16.1 Definiciones y tenninología Concepto básico del método de distribución de momentos Análisis de vigas continuas Análisis de annazones sin ladeo Análisis de annazones con ladeo 605 Resumen 620 Problemas 621 INTRODUCCiÓNAl ANÁLISISESTRUCTURAL MATRICIAl 17.1 Modelo analítico Relaciones de rigidez de los miembros en coordenadas locales Transfonnaciones de coordenadas Relaciones de rigidez de los miembros en coordenadas globales Relaciones de rigidez de la estructura Procedimiento para el análisis 653 Resumen 669 Problemas

5 . xiii APÉNDICEA... ÁREASY CENTROIDES DEFORMASGEOMÉTRICAS 673 APÉNDICE B... REPASODEÁLGEBRADEMATRICES B.l Definición de matriz 678 B.2 Tipos de matrices 678 B.3 Operaciones con matrices 680 B.4 Resolución de ecuaciones simultáneas por el método de Gauss-Jordan 687 Problemas BIBUOGRAFíA RESPUESTASA PROBLEMASELECCIONADOS índice 701

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