Analisis Matricial Estructuras

Reseña del libro

Este libro desarrolla de manera completa las bases teóricas y los aspectos prácticos de los métodos de análisis matricial de estructuras y su aplicación con herramientas computacionales. Presenta el método de rigidez o método de deformaciones, aplicado al análisis de estructuras tipo cerchas, vigas y marcos los cuales se analizan en uno, dos y tres dimensiones. A lo largo de los capítulos, se presenta una explicación detallada del estado de esfuerzo plano y el estado de deformación plana que constituyen la base principal para entender la teoría y la práctica del método de elementos finitos. Los temas específicos que se abordan incluyen el cálculo (paso a paso) de las estructuras sometidas a fuerzas externas y efectos de temperatura donde se explica el procedimiento de cálculo de las deformaciones, esfuerzos internos, reacciones en apoyos (móvil, fijo, empotrado, elástico), entre otros. Esta obra está dirigida a estudiantes y profesionales de las carreras de Ingeniería Civil, Arquitectura, Mecánica, Industrial y afines; es útil además como referencia para expertos relacionados al sector construcción que desean ampliar sus conocimientos de análisis estructural.CAPÍTULO 1: Conceptos básicos1.1 Esfuerzo1.2 Deformación1.3 Diagrama esfuerzo-deformación1.3.1 Elementos del diagrama esfuerzo-deformación1.4 Ley de HookeCAPÍTULO 2: Método de la rigidez2.1 Origen2.2 Consideraciones y conceptos básicosCAPÍTULO 3: Estructuras articuladas3.1 Matriz de rigidez de elementos articulados3.1.1 Caso barra simple3.1.2 Caso barra compuesta (2 tramos)3.1.3 Caso general ("n" tramos)3.1.4 Características de la matriz de rigidezCAPÍTULO 4: Transformación de coordenadas4.1 Matriz de transformación de barras articuladas4.2 Matriz de rigidez global de una barra articulada4.3 Matriz de rigidez global con coordenadas 2DCAPÍTULO 5: Ensamblaje de la matriz de rigidez de la estructura5.1 Solución mediante el método de rigidez5.2 Cálculo de deformación unitaria y esfuerzo axial a partir de desplazamientos globales en extremosde una barra5.3 Efectos de cambio de temperaturaCAPÍTULO 6: Apoyos inclinados y apoyos elásticos6.1 Apoyos no concordantes con el sistema global (inclinado)6.1.1 Análisis con Autodesk Robot Structural Analysis Professional6.2 Apoyo elásticoCAPÍTULO 7: Apoyos con desplazamiento inicialCAPÍTULO 8: Análisis tridimensional de barras articuladas8.1 Análisis tridimensional de barras articuladas con apoyo elásticoCAPÍTULO 9: Estructuras tipo marco rígido9.1 Rigidez axial para marcos9.2 Rigideces para momento flexionante y fuerza cortante para marcos9.2.1 Rigidez por momento flexionante9.2.2 Rigidez por desplazamiento verticalCAPÍTULO 10: Matriz de rigidez de elementos tipo marco rígido en 2D10.1 Matriz de rigidez de elementos tipo marco rígido en 3D10.2 Matriz de transformación para estructuras tipo marco10.3 Problemas de vigas inclinadas10.4 Problema de verificación de desplazamiento10.5 Estructura con cargas laterales10.6 Pórtico con apoyo empotrado10.7 Pórtico con viga inclinada y fuerza nodal10.8 Análisis de pórticos de edificios10.9 Pórtico con apoyo elásticoCAPÍTULO 11: Rigidez lateral de pórticos11.1 Aplicación en análisis sísmico11.2 Rigidez lateral de pórticos11.3 Rigidez lateral de un pórtico simple11.4 Matriz de rigidez lateral de un pórtico de varios pisosCAPÍTULO 12: Introducción al método de elementos finitos12.1 Antecedentes12.2 Introducción al método de elementos finitos12.3 Conceptos generales del método12.4 Tipos de elementos finitos12.4.1 Elemento armadura (figura 12.1)12.4.2 Elemento viga (figura 12.2)12.4.3 Elemento marco (figura 12.3)12.4.4 Elemento sólido 2D (figura 12.4)12.4.5 Elemento placa (figura 12.5)12.4.6 Elemento cascarón (figura 12.6)12.4.7 Elemento sólido (figura 12.7)12.5 Discretización12.6 Barras de sección variable12.7 Pasos para analizar estructuras mediante el MEF12.7.1 Modelamiento12.7.2 Solución12.7.3 Análisis e interpretación de resultados12.8 Análisis de vigas con elementos finitos12.9 Estados de esfuerzos y deformaciones12.9.1 Componentes de la deformación12.10 Estado de esfuerzo y deformación tridimensional12.11 Estado de esfuerzo plano12.12 Estado de deformación plano12.13 Principio de los trabajos virtuales12.13.1 Ley del trabajo virtual para cuerpos elásticos12.14 Formulación de MEF usando el principio del trabajo virtual12.15 Formulación de MEF para elementos lineales (barra biarticulada)12.15.1 Matriz de rigidezCAPÍTULO 13: Formulación de MEF para elementos bidimensionales13.1 Elementos triangulares lineales13.2 Elemento triangular de tres nodos de Turner13.3 Matriz de rigidez del elemento triangular13.4 Ensamblaje de la matriz de rigidez de elementos triangulares13.5 Problemas de estado tensión plana13.6 Problema de estado deformación planaAnexoGlosarioBibliografía