ANALISIS ESTRUCTURAL - ASLAM KASSIMALI

ANÁLISIS ESTRUCTURAL - ASLAM KASSIMALI
5TA EDICIÓN

1 Introducción al Análisis Estructural 3

   1.1 Antecedentes históricos 3

   1.2 El papel del Análisis Estructural en los Proyectos de Ingeniería 

   Estructural 5

   1.3 Clasificación de las Estructuras 7

   1.4 Modelos analíticos 12

    Resumen 16

2 Cargas en las Estructuras 17

   2.1 Sistemas estructurales para la transmisión de cargas 18

   2.2 Cargas muertas 29

   2.3 Cargas vivas 31

   2.4 Clasificación de los edificios para cargas ambientales 34

   2.5 Cargas por viento 34

   2.6 Cargas por nieve 42

   2.7 Cargas por sismo 45

   2.8 Presiones hidrostáticas y de suelo 46

   2.9 Efectos térmicos y otros 46

   2.10 Combinación de cargas 47

   Resumen 48

   Problemas 49

   VI Contenido

    Parte Dos ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS ESTÁTICAMENTE DETERMINADAS 51

3 Equilibrio y Reacciones en los Apoyos 53

   3.1 Equilibrio de las estructuras 53

   3.2 Fuerzas internas y externas 56

   3.3 Tipos de apoyos para estructuras planas 56

   3.4 Determinación estática, hiperestaticidad e inestabilidad 58

   3.5 Cálculo de reacciones 69

   3.6 Principio de superposición 85

   3.7 Reacciones de estructuras simplemente apoyadas usando

   proporciones 86 

   Resumen 88

   Problemas 89

4 Armaduras Planas y Espaciales 97

   4.1 Hipótesis para el análisis de armaduras 99

   4.2 Disposición de elementos de las armaduras planas – Estabilidad

   interna 103

   4.3 Ecuaciones de condición para armaduras planas 107

   4.4 Determinación estática, indeterminación y estabilidad de armaduras

   planas 107

   4.5 Análisis de armaduras planas por el método de los nodos 113

   4.6 Análisis de armaduras planas por el método de las secciones 126

   4.7 Análisis de estructuras compuestas 132

   4.8 Armaduras complejas 137

   4.9 Armaduras espaciales 138

   Resumen 147

   Problemas 148

5 Vigas y Marcos: Cortante y Momento Flexionante 161

   5.1 Fuerza axial, cortante y momento flexionante 161

   5.2 Diagramas de cortante y momento flexionante 168

   5.3 Análisis de la configuración deformada 172

   5.4 Relaciones entre cargas, cortantes y momentos flexionantes 173

   5.5 Análisis de marcos planos 192

   5.6 Análisis de marcos planos 200

   Resumen 213

   Problemas 215

6 Deflexiones en vigas: Métodos geométricos 224

   6.1 Ecuaciones diferenciales para la deflexión en vigas 225

   6.2 Método directo de integración 227

   6.3 Método de superposición 231

   6.4 Método de área-momento 231

   6.5 Diagramas de momento flexionante por partes 243

   6.6 Método de la viga conjugada 247

   Resumen 262

   Problemas 262

7 Deflexiones en armaduras, vigas y marcos: Métodos energéticos (Trabajo y Energía) 268

   7.1 Trabajo 268

   7.2 Principio del trabajo virtual 270

   7.3 Deflexiones de armaduras por el método del trabajo virtual 274

   7.4 Deflexiones de vigas por el método del trabajo virtual 283

   7.5 Deflexiones de marcos por el método del trabajo virtual 295

   7.6 Conservación de la energía y energía de deformación 306

   7.7 Segundo teorema de Castigliano 309

   7.8 Ley de Betti y Ley de Maxwell de las deflexiones recíprocas 317

   Resumen 319

   Problemas 320

8 Líneas de Influencia 329

   8.1 Líneas de influencia para vigas y marcos por el método

   de equilibrio 330

   8.2 Principio de Müller-Breslau y líneas de influencia cualitativa 344

   8.3 Líneas de influencia para Sistemas de vigas de piso 356

   8.4 Líneas de influencia para armaduras 366

   8.5 Líneas de influencia para deflexiones 377

   Resumen 380

   Problemas 380

9 Aplicación de Líneas de Influencia 387

   9.1 Respuesta en una ubicación determinada debido a una carga

   concentrada en movimiento 330

   9.2 Respuesta en una ubicación determinada debido a una carga viva

   uniformemente distribuida 344

   Contenido ix    

   VIII Contenido

   9.3 Respuesta en una ubicación determinada debido a una serie de cargas

   concentradas en movimiento 393

   9.4 Respuesta máxima absoluta 400

   Resumen 405

   Problemas 406

10 Análisis de Estructuras Simétricas 408

   10.1 Estructuras simétricas 408

   10.2 Componentes de carga simétricos y asimétricos 414

   10.3 Comportamiento de estructuras simétricas bajo cargas

   simétricas y asimétricas 424

   10.4 Procedimiento de análisis para estructuras simétricas 428

   Resumen 435

   Problemas 436

Parte Tres ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS HIPERESTÁTICAS (INDETERMINADAS) 439

11 Introducción a las Estructuras Hiperestáticas 441

   11.1 Ventajas y desventajas de las estructuras hiperestáticas 442

   11.2 Análisis de estructuras hiperestáticas 445

   Resumen 449

12 Análisis Aproximado de Marcos Rectangulares de Edificios 450

   12.1 Suposiciones para el análisis aproximado 451

   12.2 Análisis de cargas verticales 454

   12.3 Análisis de cargas laterales–Método del portal 458

   12.4 Análisis de cargas laterales–Método del cantiliver 473

   Resumen 480

   Problemas 480

13 Método de las Deformaciones Consistentes-Método de las Fuerzas 483

   13.1 Estructuras con un solo grado de indeterminación 484

   13.2 Fuerzas y momentos internos como redundantes 504

   13.3 Estructuras con varios grados de indeterminación 515 

   13.4 Asentamientos en los apoyos, cambios de temperatura y errores de

   fabricación 537

   13.5 Método del trabajo mínimo 545

   Resumen 551

   Problemas 552

14 Líneas de Influencia para Estructuras Estáticamente Indeterminadas 559

   14.1 Líneas de influencia de vigas y armaduras 560

   14.2 Líneas de influencia cualitativas por el principio de Müller-Breslau 575

   Resumen 579

   Problemas 580

15 Método de la Pendiente-Deflexión 583

   15.1 Ecuaciones de la pendiente-deflexión 584

   15.2 Conceptos básicos del método de la pendiente-deflexión 591

   15.3 Análisis de vigas continuas 598

   15.4 Análisis de marcos sin desplazamientos laterales permitidos 617

   15.5 Análisis de marcos con desplazamientos laterales permitidos 625

   Resumen 643

   Problemas 643

16 Método de la Distribución de Momentos (Método de Cross) 648

   16.1 Definiciones y terminología 649

   16.2 Conceptos básicos de la distribución de momentos 657

   16.3 Análisis de vigas continuas 665

   16.4 Análisis de marcos sin desplazamientos laterales permitidos 678

   16.5 Análisis de marcos con desplazamientos laterales permitidos 681

   Resumen 696

   Problemas 697

17 Introducción al Análisis Estructural Matricial 702

   17.1 Modelo Analítico 703

   17.2 Relaciones de la Rigidez de Elemento en Coordenadas Locales 707

   17.3 Transformación de Coordenadas 714

   17.4 Relaciones de la Rigidez de Elemento en Coordenadas Globales 719

   17.5 Relaciones de la Rigidez de la Estructuras 721

   17.6 Procedimientos de Análisis 728

   Resumen 745 

   Problemas 745

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