Análisis matricial de Estructuras por el Método de la Rigidez (Resolución de problemas) [Brayan D. Novely]

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
• 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

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