Descripción
El objetivo de este libro es servir como material de base para un curso de análisis de estructuras, presentando los fundamentos teóricos y la aplicación práctica de los distintos métodos de cálculo existentes. Está orientado a estudiantes de ingeniería superior que deseen adquirir unos conocimientos sólidos de análisis estructural, aunque puede emplearse también como libro de consulta por los profesionales que desarrollen su actividad en este campo.
El texto se limita al cálculo estático de estructuras reticulares, ya que, por la importancia práctica de estas en ingeniería y construcción, su estudio representa el primer paso fundamental del análisis de estructuras.
El texto está organizado en una serie de capítulos, cada uno de los cuales presenta de forma rigurosa un tema determinado. Al final de cada capítulo se incluyen diversos ejercicios resueltos, que permiten comprender mejor la aplicación de los fundamentos teóricos. Asimismo, se incluyen una serie de enunciados de problemas para su resolución.
El primer capítulo está dedicado a efectuar una introducción al análisis estructural, describiendo los tipos básicos de estructuras y los métodos de análisis existentes. El capítulo 2 se dedica a la exposición de los teoremas fundamentales empleados en el cálculo de estructuras. Se repasan los conceptos básicos de elasticidad y con base en ellos se formulan los teoremas fundamentales relativos al equilibrio estático de sólidos.
Los capítulos 3 a 6 se dedican al estudio de las tipologías estructurales más habituales: celosías, vigas, pórticos y arcos. Para todas ellas se analizan en primer lugar sus condiciones de estabilidad y determinación estática, así como la teoría básica que rige su comportamiento. A continuación se presentan los distintos métodos para su cálculo, tanto en el ámbito de esfuerzos en los elementos como de deformaciones, haciendo especial hincapié en el método de análisis de flexibilidad.
Al método de rigidez se le dedican los capítulos 7 y 8. Hoy en día es el universalmente empleado en los programas de computador, y, sin embargo, sus fundamentos y desarrollo práctico suelen ser a veces menos conocidos que otros métodos, como el de flexibilidad. Por esta razón se ha efectuado una presentación rigurosa del método, comenzando por sus fundamentos teóricos, para a continuación efectuar un desarrollo detallado de los distintos pasos de su aplicación práctica.
Se incluye la descripción de las propiedades de rigidez de los elementos más importantes, tanto para estructuras planas como espaciales, incluyendo temas avanzados como son la energía debida al esfuerzo cortante, el descentramiento de los nudos, etc. Se describe asimismo el proceso a seguir para tratar todo tipo de acciones exteriores, como fuerzas sobre las barras, variaciones de temperatura, errores en la geometría de los elementos, fuerzas de pretensión, etc. Las condiciones de ligadura se tratan también en detalle, incluyendo el estudio de movimientos de los apoyos, apoyos inclinados, apoyos elásticos…
Se incluye asimismo un capítulo dedicado a temas avanzados relativos al método de rigidez: una descripción de la condensación estática de grados de libertad y una introducción teórica al análisis por subestructuras. En el capítulo 9 se presenta el estudio de estructuras simétricas, y en el capítulo 10 el cálculo de líneas de influencia, es decir, de la variación que sufren los esfuerzos y deformaciones cuando las cargas actuantes varían su punto de aplicación. En el capítulo 11 se estudian las vigas apoyadas sobre una fundación elástica. En primer lugar, se presenta la teoría básica de su comportamiento, y continuación una solución empleando el método de rigidez
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