Análisis de Estructuras: Método de la rigidez – Brayan D. Novely Cabrales – 1ra Edición

El análisis estructural está atribuido al cálculo de las fuerzas internas y desplazamientos que desarrollan los elementos de una estructura cuando ésta se ve sometida a la aplicación de cargas externas. La finalidad del cálculo matricial consiste en agrupar toda la información necesaria en matrices que relacionan todas las variables como son las cargas, propiedades mecánicas de los miembros de la estructura y los desplazamientos desconocidos, que a su vez describen ecuaciones de equilibro en todos los nudos de la estructura, por lo tanto la solución puede ser de manera automática mediante el uso de programas o software de ordenadores que es la práctica habitual hoy en día.

En esta oportunidad se presenta el método de la rigidez o método de los desplazamientos para el análisis de estructuras bidimensionales, que consiste en la relación de una carga y el desplazamiento que esta produce asumiendo un comportamiento elástico y lineal del material para un estado de pequeñas deformaciones, o también se puede definir la rigidez como la fuerza necesaria para producir un desplazamiento unitario en el sentido y dirección de la carga. El libro consta de 5 capítulos, bibliografía y un apéndice para el entendimiento de los ejercicios. En el primer capítulo se exponen los conceptos básicos sobre la matriz de rigidez local de los elementos dependiendo su tipo, sea armadura, viga, pórtico y elementos sometidos a esfuerzos de torsión, así como la matriz de rotación del sistema local al global en función del tipo de elemento.

En el segundo capítulo se desarrollan ejercicios de tipo cercha graficando su deformada. En el tercer capítulo se analizan vigas hiperestáticas sometidas a cargas externas presentando igualmente la deformada de estas. En el cuarto capítulo se calculan pórticos hiperestáticos y sometidos a diferentes tipos de cargas estáticas. En el quinto capítulo se presentan ejercicios de elementos sometidos a torsión pura. Este texto, se realizó con el fin de contribuir a modo de apoyo a estudiantes y profesores de ingeniería civil, mecánica, entre otras. A nivel de Pregrado y Postgrado en el aprendizaje y enseñanza del análisis estructural.

Le hago un reconocimiento especial al Ph.D. Genner Villareal Castro, sin duda uno de los mejores ingenieros estructurales de la actualidad y quien ha realizado la revisión técnica de este texto. Su pasión por la ingeniería estructural se ve reflejada en la gran cantidad de información que incluye investigaciones, libros, video tutoriales, conferencias entre otros aportes, que han ayudado a un sin número de estudiantes de pregrado y postgrado a un crecimiento profesional. Su pasión y compromiso fue fundamental para motivarme hacer este libro. Agradezco enormemente a mi Profesor de la catedra Análisis estructural el Ph.D. Andrés Guzmán de la Universidad del Norte, quien considero uno de los mejores ingenieros estructurales del país (Colombia), por sus sabios aportes a la academia y a mi formación como ingeniero estructural.

Estoy muy agradecido con mi profesor de Pregrado el Ing. Leocadio Rico Pradilla, que con su valiosa metodología para enseñar me motivo a plantear cosas diferentes dentro de la ingeniería estructural y que desafían el intelecto. Este libro se lo dedico a Dios que es mi todo, mi familia y mis amigos de especialización en análisis y diseño de estructuras promoción XIV de la Universidad del Norte. A los lectores espero sea su agrado y mucha utilidad el texto, y se vea reflejado el espíritu colaborativo de compartir el conocimiento a todos de manera libre.