Se denomina análisis estructural al cálculo de las fuerzas internas y deformaciones que desarrollan los elementos de una estructura cuando ésta se ve sometida a la aplicación de cargas externas.
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 método de los elementos finitos es realmente una extensión del método de la rigidez ya que requiere subdividir la estructura en elementos discretos y sus extremos definidos como nodos; estos elementos no solo son de tipo barra sino que pueden ser tridimensionales de distintas formas geométricas que modelan en mayor complejidad un problema físico.
El texto de conceptualización general y sentido práctico, esta enfatizado en la resolución de una diversidad de ejercicios y presenta una metodología sencilla con el fin encontrar la respuesta en base a las propiedades elásticas de la estructura, además lleva al lector a comprender la forma en que operan programas de diseño reconocidos como SAP2000, ETABS, ANSYS, COMSOL, MIDAS GEN entre otros, ya que se basan en esta teoría.
Contenido:
- CAPÍTULO 1 CONCEPTOS GENERALES
- Matriz de rigidez local
- Elemento tipo cercha
- Elemento tipo viga
- Elemento tipo pórtico
- Matriz de transformación de coordenadas
- Matriz de rigidez global de los elementos
- Matriz de rigidez local
- CAPÍTULO 2 CERCHAS
- Ejercicio 1. Cercha asimétrica con elementos inclinados
- Ejercicio 2. Cercha rectangular con elementos inclinados
- CAPÍTULO 3 VIGAS
- Ejercicio. Viga de tres luces con cargas puntual, continua y variable.
- Ejercicio. Viga de dos luces y sección en voladizo
- CAPÍTULO 4 PÓRTICOS PLANOS
- Análisis de pórtico simple con elemento en diagonal.
- Análisis de un pórtico con carga distribuida sobre elemento inclinado.
- CAPÍTULO 5 INTRODUCCIÓN A LOS ELEMENTOS FINITOS
- Análisis de una viga con inercia variable y sección trapezoidal.
- Ejercicio 5.1 realizado en sap2000 versión académica
- Análisis sísmico de pórtico bidimensional de concreto con base en el reglamento NSR-10.
- Análisis de la sección trasversal de un puente apoyado sobre una columna.
- Momentos de empotramiento en vigas
- BIBLIOGRAFIA
AUTOR Brayan D. Novely Cabrales
Ingeniero Civil, Universidad de Pamplona, Especialista en Análisis y Diseño de estructuras, Universidad del Norte.
Revisión técnica: Andrés Fernando Guzmán Guerrero, Dr. Ing. Docente asociado a Universidad del Norte Ingeniero Civil, Universidad Nacional de Colombia Magíster en Ingeniería Civil, Universidad de los Andes Doctor en Ingeniería, Universidad de los Andes.
Acerca del autor
Brayan D. Novely (Riohacha, 1989) es un ingeniero civil joven egresado de la Universidad de Pamplona, Colombia, facultad
de ingenierías y arquitectura, Especialista en análisis y diseño de estructuras de la Universidad del Norte.
Ha realizado diversos trabajos de consultoría en el área de evaluación sísmica y diseño estructural en concreto reforzado. Ostenta trabajos de investigación en su alma mater relacionados con la evaluación del módulo de elasticidad estático del concreto, presentando modelos matemáticos para la obtención de este parámetro vital en el análisis y el diseño de estructuras de hormigón reforzado. Actualmente se desempeña como consultor en la ingeniería estructural e instructor en el Servicio Nacional de aprendizaje (SENA), en el programa de obras civiles.
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