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- Contenido
- Prefacio
- Parte Uno Introducción al Análisis Estructural y Cargas
- 1 Introducción al Análisis Estructural
- 1.1 Antecedentes históricos
- 1.2 El papel del Análisis Estructural en los Proyectos de Ingeniería Estructural
- 1.3 Clasificación de las Estructuras
- Estructuras en tensión
- Estructuras a compresión
- Armaduras
- Estructuras sujetas a cortante
- Estructuras de flexión
- 1.4 Modelos analíticos
- Estructuras planas contra estructuras espaciales
- Diagramas de línea
- Conexiones
- Apoyos
- Resumen
- 2 Cargas en las Estructuras
- 2.1 Sistemas estructurales para la transmisión de cargas
- Sistemas de piso y áreas tributarias
- 2.2 Cargas muertas
- 2.3 Cargas vivas
- Cargas vivas para edificios
- Cargas vivas para puentes
- Cargas de impacto
- 2.4 Clasificación de los edificios para cargas ambientales
- 2.5 Cargas de viento
- 2.6 Cargas por nieve
- 2.7 Cargas por sismo
- 2.8 Presiones hidrostáticas y de suelo
- 2.9 Efectos térmicos y otros
- 2.10 Combinación de cargas
- Resumen
- Problemas
- Parte Dos Análisis de Estructuras Estáticamente Determinadas
- 3 Equilibrio y Reacciones en los Apoyos
- 3.1 Equilibrio de las estructuras
- Formas alternativas de ecuaciones de equilibrio de estructuras planas
- Sistemas de fuerzas concurrentes
- Doble fuerza y triple fuerza de estructuras
- 3.2 Fuerzas internas y externas
- Fuerzas externas
- Fuerzas internas
- 3.3 Tipos de apoyos para estructuras planas
- 3.4 Determinación estática, hiperestaticidad e inestabilidad
- Estabilidad interna
- Determinación estática de las estructuras estables internamente
- Determinación estática de estructuras inestables internamente–Ecuaciones de condición
- 3.5 Cálculo de reacciones
- 3.6 Principio de superposición
- 3.7 Reacciones de Estructuras Simplemente Apoyadas Usando Proporciones
- Resumen
- Problemas
- 4 Armaduras Planas y Espaciales
- 4.1 Hipótesis para el análisis de armaduras
- 4.2 Disposición de los elementos de las armaduras planas—Estabilidad interna
- Elementos básicos de una armadura
- Armaduras simples
- Armaduras compuestas
- Estabilidad interna
- 4.3 Ecuaciones de condición para armaduras planas
- 4.4 Determinación estática, indeterminación y estabilidad de armaduras planas
- 4.5 Análisis de armaduras planas por el método de los nodos
- Identificación de elementos con fuerza cero
- Procedimiento de análisis
- 4.6 Análisis de armaduras planas por el método de las secciones
- Procedimiento de análisis
- 4.7 Análisis de armaduras compuestas
- 4.8 Armaduras complejas
- 4.9 Armaduras espaciales
- Reacciones
- Determinación, Indeterminación e Inestabilidad estática
- Análisis de fuerzas en los elementos
- Resumen
- Problemas
- 5 Vigas y Marcos: Cortante y Momento Flexionante
- 5.1 Fuerza axial, cortante y momento flexionante
- Convención de signos
- Procedimiento para el análisis
- 5.2 Diagramas de cortante y momento flexionante
- 5.3 Análisis de la configuración deformada
- 5.4 Relación entre carga cortante y momento de flexión
- Cargas concentradas
- Pares y momentos concentrados
- Procedimiento de análisis
- 5.5 Determinación estática, indeterminación y estabilidad de marcos planos
- Enfoque alternativo
- 5.6 Análisis de marcos planos
- Resumen
- Problemas
- 6 Deflexiones en vigas: Métodos geométricos
- 6.1 Ecuaciones diferenciales para la deflexión en vigas
- 6.2 Método directo de integración
- 6.3 Método de superposición
- 6.4 Método de área-momento
- Procedimiento para el análisis
- 6.5 Diagramas de momento flexionante por partes
- 6.6 Método de la viga conjugada
- Soportes y vigas conjugadas
- Convención de signos
- Procedimiento de análisis
- Resumen
- Problemas
- 7 Deflexiones en armaduras, vigas y marcos: Métodos energéticos (Trabajo y Energía)
- 7.1 Trabajo
- 7.2 Principio del trabajo virtual
- Principio de desplazamientos virtuales para cuerpos rígidos
- Principio de fuerzas virtuales para cuerpos deformables
- 7.3 Deflexiones en armaduras por el método del trabajo virtual
- Cambios de temperatura y errores de fabricación
- Procedimiento para el análisis
- 7.4 Deflexiones en vigas por el método del trabajo virtual
- Procedimiento para el análisis
- Evaluación gráfica de las integrales del trabajo virtual
- 7.5 Deflexiones en marcos por el método del trabajo virtual
- Procedimiento para el análisis
- 7.6 Conservación de la energía y energía de deformación
- Energía de deformación de las armaduras
- Energía de deformación en vigas
- Energía de deformación en marcos
- 7.7 Segundo teorema de Castigliano
- Aplicación en armaduras
- Aplicación en vigas
- Aplicación en marcos
- Procedimiento para el análisis
- 7.8 Ley de Betti y Ley de Maxwell de las deflexiones recíprocas
- Resumen
- Problemas
- 8 Líneas de Influencia
- 8.1 Líneas de influencia para vigas y marcos por el método de equilibrio
- Líneas de influencia de las reacciones
- Línea de influencia para el cortante en B
- Línea de influencia para el momento flexionante en B
- Procedimiento de análisis
- 8.2 Método de Meu¨ller-Breslau y líneas de deflexiones cualitativas
- Líneas de influencia cualitativas
- Procedimiento para el análisis
- 8.3 Líneas de influencia para sistemas de vigas de piso
- Líneas de influencia para reacciones
- Líneas de influencia para cortante en el panel BC
- Líneas de influencia para momento flexionante en G
- Líneas de influencia para momento flexionante en el punto C del panel
- Procedimiento de análisis
- 8.4 Líneas de influencia para armaduras
- Línea de influencia para reacciones
- Línea de influencia para las fuerzas en el elemento vertical CI
- Línea de influencia de las fuerzas en la cuerda inferior del elemento CD
- Línea de influencia de la fuerza en el elemento diagonal DI
- Línea de influencia de la fuerza en la cuerda superior diagonal IJ
- Línea de influencia de la fuerza en el elemento vertical FL
- Procedimiento de análisis
- 8.5 Líneas de influencia para deflexiones
- Resumen
- Problemas
- 9 Aplicación de Líneas de Influencia
- 9.1 Respuesta en una ubicación determinada debido a una carga concentrada en movimiento
- 9.2 Respuesta en una ubicación determinada debido a una carga viva uniformemente distribuida
- 9.3 Respuesta en una ubicación determinada debida a una serie de cargas concentradas en movimiento
- Procedimiento de análisis
- 9.4 Respuesta máxima absoluta
- Carga individual concentrada
- Carga uniformemente distribuida
- Serie de cargas concentradas
- Resumen
- Problemas
- 10 Análisis de Estructuras Simétricas
- 10.1 Estructuras simétricas
- Reflexión
- Estructuras simétricas
- 10.2 Componentes de carga simétricos y asimétricos
- Cargas simétricas
- Cargas asimétricas
- Descomposición de un sistema general de cargas en componentes simétricos y asimétricos
- 10.3 Comportamiento de estructuras simétricas bajo cargas simétricas y asimétricas
- Estructuras simétricas sujetas a cargas simétricas
- Estructuras simétricas sujetas a cargas asimétricas
- Estructuras simétricas sujetas a cargas generales
- 10.4 Procedimiento de análisis para estructuras simétricas
- Resumen
- Problemas
- Parte Tres Análisis de Estructuras Hiperestáticas (Indeterminadas)
- 11 Introducción a las Estructuras Hiperestáticas
- 11.1 Ventajas y desventajas de las estructuras hiperestáticas
- 11.2 Análisis de estructuras hiperestáticas
- Relaciones fundamentales
- Estructuras hiperestáticas
- Métodos de análisis
- Resumen
- 12 Análisis Aproximado de Marcos Rectangulares de Edificios
- 12.1 Suposiciones para el análisis aproximado
- Suposiciones sobre la ubicación de los puntos de inflexión
- Suposiciones sobre la distribución de fuerzas entre elementos y/o reacciones
- 12.2 Análisis de cargas verticales
- 12.3 Análisis de cargas laterales-Método del portal
- Procedimiento para el análisis
- 12.4 Análisis de cargas laterales-Método del cantiliver
- Procedimiento para el análisis
- Resumen
- Problemas
- 13 Método de las Deformaciones Consistentes-Método de las Fuerzas
- 13.1 Estructuras con un solo grado de indeterminación
- Momento como redundante
- Procedimiento de análisis
- 13.2 Fuerzas y momentos internos como redundantes
- Estructuras internamente indeterminadas
- 13.3 Estructuras con varios grados de indeterminación
- Procedimiento de análisis
- 13.4 Asentamientos en los apoyos, cambios de temperatura y errores de fabricación
- Asentamientos de los apoyos
- Cambios de temperatura y errores de fabricación
- 13.5 Método del trabajo mínimo
- Resumen
- Problemas
- 14 Líneas de Influencia para Estructuras Estáticamente Indeterminadas
- 14.1 Líneas de influencia para vigas y armaduras
- Líneas de influencia para estructuras con múltiples grados de indeterminación
- Procedimiento de análisis
- 14.2 Líneas de influencia cualitativas por el principio de Mu¨ller-Breslau
- Resumen
- Problemas
- 15 Método de la Pendiente-Deflexión
- 15.1 Ecuaciones de la pendiente-deflexión
- Momentos de empotre
- Elementos con un extremo articulado
- 15.2 Conceptos básicos del método de la pendiente-deflexión
- Grados de libertad
- Ecuaciones de equilibrio
- Ecuaciones de la pendiente-deflexión
- Rotaciones de los nodos
- Momentos en el extremo del elemento
- Cortantes en los extremos del elemento
- Reacciones en los apoyos
- Comprobación de equilibrio
- Diagramas de cortante y momento flexionante
- 15.3 Análisis de vigas continuas
- Vigas con apoyos simples en sus extremos
- Estructuras en con voladizos en cantiliver
- 15.4 Análisis de marcos sin desplazamientos laterales permitidos
- 15.5 Análisis de marcos con desplazamientos laterales permitidos
- Marcos con columnas inclinadas
- Marcos de varios niveles
- Resumen
- Problemas
- 16 Método de la Distribución de Momentos (Método de Cross)
- 16.1 Definiciones y Terminología
- Convención de Signos
- Rigidez de los Elementos
- Momento de Transporte
- Obtención de la Rigidez del Elemento y el Factor de Transporte por el Método del Área-Momento
- Factores de Distribución
- Momentos de Empotre
- 16.2 Conceptos Básicos del Método de la Distribución de Momentos
- Factores de Distribución
- Momentos de Empotre
- Balanceo del Nodo C
- Balanceo del Nodos B
- Balanceo del nodo C
- Balanceo del Nodos B
- Aplicación Práctica del Proceso de Distribución de Momentos
- 16.3 Análisis de Vigas Continuas
- Vigas con Apoyos Simples en los Extremos
- Estructuras con Voladizos en Cantiliver
- 16.4 Análisis de Marcos Sin Desplazamiento Laterales Permitidos
- 16.5 Análisis de Marcos Con Desplazamiento Laterales Permitidos
- Análisis de Marcos de Varios Pisos
- Resumen
- Problemas
- 17 Introducción al Análisis Estructural Matricial
- 17.1 Modelo Analítico
- Sistema de Coordenadas Globales y Locales
- Grados de Libertad
- 17.2 Relaciones de la Rigidez del Elemento en Coordenadas Locales
- Elementos del Marco
- Elementos de la Viga Continua
- Elementos de la Armadura
- 17.3 Transformación de Coordenadas
- Elementos del Marco
- Elementos de la Viga Continua
- Elementos de la Armadura
- 17.4 Relación de la Rigidez del Elemento en Coordenadas Globales
- Elementos del Marco
- Elementos de la Viga Continua
- Elementos de la Armadura
- 17.5 Relación de la Rigidez del la Estructura
- Ecuaciones de Equilibrio
- Relaciones de la Rigidez del Elemento
- Ecuaciones de Compatibilidad
- Relaciones de la rigidez de la Estructura
- Ensamble de S y Pf usando los Números de Código del Elemento
- 17.6 Procedimiento para el Análisis
- Programas de Computadora
- Resumen
- Problemas
- Apéndice A Areas y centroides de formas geométricas
- Apéndice B Repaso de álgebra de matrices
- B.1 Definición de una matriz
- B.2 Tipos de Matrices
- Matriz de fila
- Matriz de columna
- Matriz cuadrada
- Matriz simétrica
- Matriz diagonal
- Matriz unitarias o de identidad
- Matriz nula o matriz cero
- B.3 Operaciones con matrices
- Igualdad
- Suma y resta
- Multiplicación por un escalar
- Multiplicación de matrices
- Inversa de una matriz cuadrada
- Transpuesta de una matriz
- Partición de Matrices
- B.4 Solución de ecuaciones simultáneas por el método de Gauss-Jordan
- Inversión de una matriz
- Problemas
- Apéndice C Ecuación de tres momentos
- C.1 Derivación de la Ecuación de tres Momento
- C.2 Aplicación de la ecuación de tres momentos
- Apoyos fijos
- Resumen
- Problemas
- Bibliografía
- Respuestas a problemas selecas
- Índice