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Este es un material indispensable que trata sobre el denominado “método de la rigidez de cálculo matricial” aplicado a estructuras bidimensionales, formadas por barras y vigas, a partir de elementos unidimensionales. Este libro tiene por objetivo hacer notar las distintas matrices de rigidez para los diferentes elementos estructurales, con el apoyo del software MATLAB. Por ello, se desarrollan temas como método de la rigidez, análisis de resortes, principio de hiperestaticidad, entre otros. Esta publicación está dirigida a profesionales y estudiantes de Ingeniería, Mecánica y afines.
Esta obra nace de la necesidad de agregar al análisis estructural algunas ideas básicas de áreas como mecánica del medio continuo y elastodinámica, en las cuales el autor ha realizado investigaciones. Como resultado, se presenta un libro más universal que parte de la deducción matemática del modelo a resolver y culmina con el cálculo de los campos de desplazamiento y fuerzas internas en las estructuras. En la primera parte (capítulos 1 a 3) se presenta la formulación y análisis estructural a partir de las ecuaciones diferenciales gobernantes, así como el concepto de función de Green, el método del trabajo virtual y el método de pendiente deflexión. La segunda parte (capítulos 4 a 7) presenta la formulación del método de rigidez (con funciones de Green) para todas las tipologías estructurales estudiadas. La tercera está formada por algunos apéndices que complementan la obra. El libro va dirigido a estudiantes de pregrado de Ingeniería Civil, estudiantes de posgrados de estructuras e investigadores en el área del análisis estructural. Incluye - Diferentes metodologías de análisis estructural aplicadas a cerchas, barras, vigas, pórticos, vigas sobre fundación flexible, pilas y estructuras mixtas (formadas por diferentes tipos de elementos estructurales). - Numerosos ejemplos, así como problemas con respuesta. - Códigos de Python con su solución para la mayoría de ejemplos y problemas. Contenidos en el Sistema de Información en Línea (SIL) Para acceder al contenido adicional del presente texto, hacer la solicitud al correo [email protected]
Para la formación de ingenieros civiles, un curso sobre el análisis mecánico de las estructuras es la conexión entre la mecánica de cuerpos sólidos con el mundo de la construcción de edificaciones e infraestructuras. Este libro permite a los estudiantes aprender un tema fundamental para su formación como ingenieros, al tiempo que van a desarrollar sus habilidades para resolver problemas con una visión crítica y abierta. Este libro se escribió pensando en generar un material de apoyo para los cursos de análisis y mecánica de las estructuras. En la primera parte, el libro muestra las generalidades sobre la mecánica de las estructuras, allí el lector encontrará una clasificación de elementos, estructuras y sistemas estructurales con las que podrá manejar los términos relativos al tema con facilidad. En seguida se dedican algunas secciones al cálculo de cargas, según lo establecido en la Norma de Construcción Sismoresistente Colombiana, con el fin de familiarizar al estudiante con la normativa vigente de construcción en el país. Además, el texto presenta algunos de los conceptos básicos sobre el análisis estructural. Los temas se exponen gradualmente en la medida que se introducen conceptos nuevos y metodologías más avanzadas, precisas y complejas. El estudiante aprenderá primero sobre el análisis estructural de elementos aislados estáticamente determinados e indeterminados con diferentes métodos. Se presentan métodos de energía con los cuales se puede lograr gran precisión en los resultados. Y, finalmente, se termina con una explicación sobre el análisis matricial de estructuras reticulares estáticamente indeterminadas para anticipar los temas que el estudiante verá en los cursos de análisis avanzado de estructuras.
Este libro presenta una introducción al método de los elementos finitos aplicado al análisis de las estructuras y los sólidos en general, considerando un comportamiento lineal elástico isótropo del material, las deformaciones infinitesimales y el régimen estático de cargas. Inicialmente se describe la formulación del método de los elementos finitos para sólidos, representados en un dominio tridimensional y también mediante sus simplificaciones en los espacios bidimensional y unidimensional. Así mismo, se presenta una aproximación básica para simular el comportamiento mecánico de estructuras laminares a través de la reducción de la geometría a su plano medio.La implementación de cada tipo de formulación se ilustra por medio de los ejemplos de aplicación incluidos al final de algunos capítulos. El libro está dirigido a estudiantes de Ingeniería Civil, Ingeniería Mecánica, Maestría en Estructuras, Maestría en Geotecnia y Maestría en Mecánica que están interesados en conocer el método de los elementos finitos como una técnica para el cálculo del estado de esfuerzos y de deformaciones de sólidos en general.
Este libro corresponde a los Apuntes de Clases de la última parte de la asignatura Análisis Estructural I y todo el contenido de la asignatura Análisis Estructural II que el autor dictó durante más de 30 años para la carrera de Ingeniería Civil de la Universidad de La Serena. La forma de desarrollar y explicar el Análisis Matricial de Estructuras corresponde a su experiencia como Profesor Asistente del Profesor Dr. Ing. Georg Thierauf (QEPD) en la cátedra de Mecánica Estructural y Análisis Estructural en la Universidad de Essen, Alemania, entre los años 1975 y 1980.
En la asignatura de Teoría de estructura que se acostumbra a impartir en los ciclos superiores de algunas especialidades de ingeniería, entre otros temas, se desarrolla el cálculo matricial de las estructuras de barras mediante el método de la rigidez. Para facilitar al estudiante el proceso de aprendizaje, en un plan de estudios especialmente denso, se ha confeccionado el material didáctico necesario para conseguir los conocimientos que se exigen en esta materia.