Dideño y Cálculo Elástico de los Sistemas estructurales [Teoría de estructuras (libro)] PDF Imprimir E-mail
Escrito por jose miguel martínez jiménez   

(Tres Tomos- Editorial Bellisco)

INDICE TOMO I

Introducción
: Generalidades sobre sistemas estructurales

Datos generales:
Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación) Páginas, inicial, final: 41, 2, 42
Número de problemas resueltos:

Contenidos:

I.1.- Construcción y sistema estructural.
I.2.- Objetivos del diseño estructural.
I.3.- El cálculo estructural.
I.3.1.- Predimensionado.
I.3.2.- Cálculo.
I.4.- Formas estructurales
I.4.1.- Estructuras a tracción - compresión.
I.4.1.a.- Estructuras de forma activa a tracción.
I.4.1.b.- Estructuras a compresión.
I.4.1.c.- Estructuras con barras a compresión y tracción - Cerchas, vigas en celosía y sistemas espaciales de vector activo.
I.4.1.d.- Estructuras que transmiten cargas por flexión o de sección activa.
I.4.1.e.- Estructuras compuestas por elementos continuos planos.
I.4.1.f.- Resumen.
I.5.- Acerca de la elección de los materiales.
I.5.1.- Hormigón armado.
I.5.2.- Acero.
I.5.3.- Sobre exigencias funcionales y estética.


Capítulo 1: Estudio tipológico de las estructuras de vector activo o de nudos articulados.

Datos generales:
Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación) Páginas, inicial, final: 11, 44, 55
Número de problemas resueltos:

Contenidos:

1.1.- Estudio de las estructuras planas de Vector Activo o de nudos articulados.
1.2.- Consideraciones particulares de diseño de cerchas.
 

Capítulo 2: Estructuras planas de vector activo - Estructuras planas articuladas

Datos generales:

Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación)   Páginas, inicial, final: 139, 56, 195

Número de problemas resueltos: 26

Contenidos:

2.1.- La barra aislada sometida a tracción (compresión) centrada.

2.1.a) - Hipótesis específicas de deformación.

2.1.b) - Condiciones de equilibrio y  cálculo de tensiones.

2.1.c) – Deformaciones.

2.1.d) - Condiciones de equilibrio interno y de compatibilidad.

2.1.e) - Cálculo de corrimientos.

2.1.f) – Teorema de los trabajos virtuales, T.T.V, y expresión de la energía   elástica.

2.2.- Generalidades sobre estructuras articuladas planas

2.2.a) -  Aspectos generales.

2.2.b) - Grados de libertad, enlaces y coacciones en estructuras articuladas planas.

2.2.c) - Estudio de la sustentación.

2.2.d) - Génesis de las Celosías simple.

2.2.e) - Análisis de la constitución.

2.2.f) -  Análisis global de la estructura.

2.2.g)-  Formas críticas.

2.3.- Planteamiento general del cálculo de estructuras articuladas planas.

2.4.- Cálculo de estructuras articuladas planas isostáticas.

2.4.1 - Cálculo de esfuerzos en estructuras articuladas planas isostáticas.

2.4.1.1 - Cálculo de esfuerzos axiles en estructuras articuladas planas isostáticas simples y compuestas.

2.4.1.1.a) - Método de las secciones o de Ritter.

2.4.1.1.b) - Método de los nudos.

2.4.1.1.c) - Método de Cremona - Maxwell .

2.4.1.1.d) - Aplicación del teorema de los Trabajos Virtuales en la determinación de los esfuerzos axiles en estructuras articuladas isostáticas.

2.4.1.2) - Cálculo de esfuerzos axiles en estructuras articuladas planas isostáticas complejas.

2.4.2 - Cálculo de corrimientos en estructuras articuladas isostáticas.

2.4.2.1 - Cálculo analítico de corrimientos en estructuras articuladas isostáticas.

2.4.2.1.1 - Método analítico de Williot.

2.4.2.1.2 - Método energético.

2.4.2.1.3 - Cálculo analítico de corrimientos por el Teorema de los Trabajos Virtuales (T.T.V.).

2.4.2.2 - Metodología a seguir en la obtención de la figura deformada de una estructura plana articulada isostática debido a deformaciones elásticas de sus elementos.

2.4.2.3 - Cálculo gráfico de los vectores corrimiento de los  nudos de una estructura articulada plana isostática. Diagrama de Williot.

2.5.- Cálculo de estructuras planas articuladas hiperestáticas por el método de la flexibilidad.

 

2.5.1 - Determinación de los coeficientes de flexibilidad en los nudos de una estructura articulada plana.

2.5.2 - Cálculo de esfuerzos en estructuras isostáticas internas e hiperestáticas externas.

 

2.5.3 - Cálculo de estructuras articuladas planas hiperestáticas internas e isostáticas externas.

2.5.4 - Cálculo de esfuerzos en estructuras articuladas planas interna y externamente hiperestáticas.

 

2.5.5 - Cálculo de  corrimientos en estructuras hiperestáticas.

2.6.- Estructuras articuladas con elementos a flexión.

2.7.- Estructuras articuladas con elementos a sometidos a incrementos de temperatura o defectos de montaje.

2.8.- Cálculo matricial de estructuras articuladas planas por el método de la rigidez.

  2.8.1 - Criterios sobre aplicación de cargas, numeración de nudos y sentido de las barras.

  2.8.2 - Sistemas de referencia.

  2.8.3 - Cambio de base.

2.8.4 - Matriz de rigidez de barra, de sección constante, en coordenadas locales.

2.8.4.1 - Deducción de la matriz de rigidez de barra de sección constante por aplicación del teorema de los Trabajos Virtuales.

    2.8.4.2 - Deducción de la matriz de rigidez de barra de sección constante por aplicación directa de los conceptos de la Elasticidad.

  2.8.5 - Matriz de rigidez de barra en coordenadas globales.

2.8.5.1 - Deducción algebraica.

2.8.5.2 - Deducción directa.

2.8.6 - Obtención de la matriz de rigidez de la estructura.

2.8.6.1 - Matrices de conexión.
2.8.6.2 - Obtención directa de la matriz de rigidez de la estructura prescindiendo de las matrices U.

                    2.8.6.3 - Planteamiento general y resolución del problema.

2.8.8 - Cálculo matricial de estructuras articuladas planas con barras a flexión, incrementos de temperatura o defectos de construcción, por el método de la rigidez

Capítulo 3: Estructuras espaciales de vector activo - Estructuras especiales articuladas.

Datos generales:

Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación) Páginas, inicio, final: 21, 196, 217
Número de problemas resueltos: 2


Contenidos:

3.1.- Introducción al capítulo.
3.2.- Cálculo matricial de estructuras articuladas espaciales con cargas en los nudos, por el método de la rigidez.

3.2.1.- Crierios de numeración de nudos y sentido de las barras.
3.2.2.- Sistemas de referencia.
3.2.3.- Cambio de base.
3.2.4.- Matriz de rigidez de barra, de sección constante, en coordenadas locales.
3.2.5.- Matriz de rigiez de barra en coordenadas globales.
3.2.6.- Obtención de la matriz de rigidez de la estructura y resolución del problema.
3.2.7.- Cálculo matricial, por el método de la rigidez, de estructuras articuladas espaciales con barras cargadas o con defectos de construcción.

Capítulo 4: Estudio tipológico de las estructuras de sección activa. Estructuras de vigas con nudos rígidos, lajas y placas.

Datos generales:

Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación) Páginas, inicio, final: 33, 218, 241
Número de problemas resueltos:

Contenidos:

4.1.- La viga de alma llena.
4.2.- La viga pared o laja.
4.3.- La placa y la losa.
4.4.- La sección activa y el material constructivo.
4.5.- Campo de aplicación y materiales de los distintos sistemas estructurales.
4.6.- La sección activa y la acción sísmica.

4.6.1.- Sistemas estructurales.
4.6.2.- Disposiciones constructivas.



Capítulo 5: Estudio de vigas en flexión

Datos generales:

Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación) Páginas, inicial, final: 73, 242, 315
Número de problemas resueltos:

Contenidos:

5.1.-LA viga aislada de pequeño canto sometida a flexión simple - Teoría de Kirchoff.

5.1.a.- Hipótesis específicas de deformación.
5.1.b.- Condiciones de equilibrio. Solicitaciones: Esfuerzo cortante y momento flector.
5.1.c.- Análisis del vector corrimiento de un punto.
5.1.d.- Deformación longitudinal Ex.
5.1.e.- Tensiones en un punto.

5.1.e.1.- Estudio de ¢x.
5.1.e.2.- Estudio de Txy.
5.1.e.3.- Estudio de ¢y.

5.1.f.- Ecuación de la elástica.
5.1.g.- Expresión del Trabajo virtual y de la Energía elástica.
5.1.h.- Determinación de los coeficientes de flexibilidad de una viga en voladizo solicitada a axil y flexión.
5.1.i.- Matriz de rigidez elástica de viga de entramado plano de 1 G.D.L. por nudo, solicitada por momentos en sus extremos.

5.1.i.1.- Matriz de rigidez de viga de sección variable solicitada por momentos en sus dos extremos.
5.1.i.2.- Deducción directa de la matriz de rigidez de viga solicitada en sus dos extremos.
5.1.i.3.- Matriz de rigidez de viga solicitada sólo en uno de sus extremos.

5.1.j.- Resolución por el método de la flexibilidad de vigas hiperestaticamente sustentadas.

5.2.- Flexión en vigas rectas de canto moderadamente grueso.

5.2.1.- Teoría de Timoshenko

5.2.1.a.- Hipótesis de deformación.
5.2.1.b.- Tensiones y Solicitaciones.
5.2.1.c.- Ecuación de la elástica.
5.2.1.d.- Expresión del Trabajo virtual y de la Energía elástica.

5.2.2.- Teoría de Bolle-Reissner en vigas.
5.2.3.- Teoría de B.F. Vlasov en vigas.

5.3.- Flexión simple esviada.

5.3.a.- Hipótesis específicas.
5.3.b.- Consecuencias de las hipótesis.
5.3.c.- Tensiones en un punto.
5.3.d.- Eje neutro y flexión pura.
5.3.e.- Expresión de la energía de deformación.
5.3.f.- Conclusiones.
5.3.g.- Presunto Centro de flexión.

5.4.- Flexión compuesta.

5.4.a.- Tracción (compresión) excéntrica. Núcleo central.

5.5.- Flexión simple en vigas rectas de paredes delgadas con sección abierta.

5.5.a.- Hipótesis específicas de distribución de tensiones.
5.5.b.- Hipótesis específicas de deformación en flexión.
5.5.c.- Expresiones para el estudio de deformaciones y tensiones.
5.5.d.- Ecuaciones de equilibrio de la rebanada y ecuaciones de equilibrio interno.
5.5.e.- Coordenadas del Centro de Flexión.
5.5.f.- Tensiones generalizadas Nx y Nxs.
5.5.g.- Ecuación de la elástica.

 

Capítulo 6: Estructuras de sección activa - Estructuras planas de vigas con nudos rígidos

Datos generales:

Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación)   Páginas, inicial, final: 305, 316
, 621

Número de ejercicios resueltos: 71

Contenidos:

6.1.- Sobre la discretización en las estructuras de nudos rígidos.

6.2.- Vigas continuas.

6.2.1 - Vigas continuas solicitadas a axil.

6.2.2 - Vigas continuas solicitadas a flexión.

6.2.2.1 - Resolución de vigas continuas solicitadas a flexión, por el método de la flexibilidad.

               6.2.2.2 - Resolución de estructuras combinadas (vigas solicitadas a flexión con estructuras planas articuladas), por el método de la flexibilidad.

6.2.2.3  - Vigas continuas con momentos aplicados en los nudos. Cálculo matricial de 1 G.D.L por el método de la rigidez.

                                 6.2.2.4 - Significado físico de la matriz de rigidez de la viga continua.

6.2.2.5 -  Métodos de distribución de momentos. Método de Cross y Método de Kani.

                                               6.2.2.5.a -  Método de Cross.

                                               6.2.2.5.b -  Método de Kani.

6.2.2.6 - Vigas continuas con cargas de flexión en vanos.

6.2.2.7 -Vigas continuas con desplazamientos de apoyos en dirección perpendicular a la directriz.

6.2.3 - Vigas de sección variable y vigas con nudos con desplazamientos. Método de los apoyos ficticios.

6.3.- Pórticos y Marcos.

6.3.1 - Resolución de pórticos por el método de la flexibilidad.

                6.3.2 - Deformada de pórticos.

                6.3.3 - Pórticos intraslacionales y pórticos traslacionales.

6.3.4 - Estructuras planas intraslacionales de nudos rígidos con cargas en los nudos. Cálculo en  Rigidez con 1 GDL.

6.3.5 - Métodos de distribución de momentos.

                               6.3.5.a - Método de Kani.

6.3.5.b - Método de Cross.

                6.3.6 - Estructuras planas nudos rígidos intraslacionales con cargas en vigas y nudos.

6.3.7 - Esfuerzos en pórticos estrictamente intraslacionales debido a variaciones  en las longitudes de las vigas, variaciones térmicas o movimiento de apoyo.

6.3.8 - Pórticos traslacionales con cargas en los nudos. Métodos directos. Métodos de distribución de momentos.

6.3.9 - Pórticos traslacionales por métodos indirectos. Superposición de estados intraslacionales y método de los apoyos ficticios.

6.3.10 - Simetrías y Antisimetrías en estructuras planas de nudos rígidos.

6.4.- Cálculo matricial por el método de la rigidez, con 3 G. D. L por nudo, de estructuras planas de nudos rígidos.

6.4.1- Cálculo matricial de estructuras planas de nudos rígidos con cargas en los nudos.

6.4.1.1 - Criterios sobre aplicación de cargas, numeración de nudos y sentido de las barras.

                         6.4.1.2 - Sistemas de referencia.

6.4.1.3-Cambio de base.

6.4.1.4 - Matriz de equilibrio.

6.4.1.5 - Matrices de flexibilidad y rigidez de la viga en voladizo en coordenadas globales.

6.4.1.6 - Matriz de flexibilidad de vigas conectadas en serie.

6.4.1.7 - Deducción directa de la matriz de rigidez de viga, de sección constante, unida rígidamente en sus dos extremos, en coordenadas globales.

6.4.1.8 - Deducción de la matriz de rigidez de viga unida rígidamente por sus dos extremos, en coordenadas locales y globales, por interpretación del significado físico de sus elementos.

6.4.1.9 - Deducción de la matriz de rigidez de viga unida rígidamente por sus dos extremos, a partir de los conceptos de tensiones y deformaciones.

6.4.1.10 - Deducción de la matriz de rigidez de viga unida rígidamente por sus dos extremos, a partir del concepto de solicitaciones sobre la sección transversal.

6.4.1.11 - Matriz de rigidez de la estructura y condiciones de sustentación.

6.4.1.12 - Obtención de la matriz de rigidez de la estructura por el teorema de los trabajos virtuales (T.T.V.).

6.4.2 - Cálculo matricial de estructuras planas de nudos rígidos con cargas, defectos de montaje o variación de temperatura en vigas.

6.4.3 - Reducción del sistema de ecuaciones. Condensación estática.

                6.4.4 - Otros tipos de nudos en estructuras planas.

6.4.4.1 - Matriz de rigidez de viga, de sección constante, articulada en uno de sus extremos y unida rigidamente en el otro, en coordenadas locales.

6.4.4.2 - Matriz de rigidez de viga, de sección constante, con sólo desplazamiento perpendicular a la directriz libre en uno de sus extremos y unida rigidamente en el otro, en coordenadas locales.

6.4.4.3 - Matriz de rigidez de viga, de sección constante, unida elasticamente en sus extremos, en coordenadas locales.

6.4.4.4 - Nudos mixtos: nudo rígido-articulado y nudo con deslizadera o apoyo deslizante de rodillos.

6.5.- Métodos aproximados para el predimensionado de estructuras planas aporticadas.

6.5.1 - Estructuras planas aporticadas sometidas a cargas verticales.

6.5.2 - Estructuras planas aporticadas sometidas a fuerzas horizontales.

6.5.3 – Corrección de Bull y Sved al método del pórtico.

 
Capítulo 7: La viga aislada sometida a torsión.

Datos generales:

Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación) Páginas, inicial, final: 77, 622, 699
Número de problemas resueltos:


Contenidos:

7.1.- La viga aislada sometida a Torsión uniforme.

7.1.1.- La barra recta de sección circular sometida a Torsión.
7.1.2.- Torsión uniforme en vigas de sección cualquiera.

7.1.2.a.- Posición del Centro de torsión.
7.1.2.b.- Expresión de la energía de deformación.
7.1.2.c.- Rigidez torsional.
7.1.2.d.- Relación entre el vector tensión y la función de tensiones Ŷ.
7.1.2.e.- La analogía de la membrana con el fenómeno de la Torsión.
7.1.2.f.- Torsión uniforme de perfiles de paredes delgadas con sección abierta, mediante la analogía de la membrana.
7.1.2.g.- Resolución del problema de la torsión uniforme por métodos numéricos.

7.1.2.g.1.- Justificación de este apartado.
7.1.2.g.2.- Síntesis del problema.
7.1.2.g.3.- MEF. Aproximación a la formulación integral mediante el método de Galerkin.
7.1.2.g.4.- Solución.
7.1.2.g.5.- Cálculo de los coeficientes Cij y Ti.
7.1.2.g.6.- Metodología de obtención de la función alabeo en secciones rectangulares.
7.1.2.g.7.- Presentación de casos prácticos.

7.1.2.g.7.1.- Sección rectangular estrecha: G=840.000 Mt=20
7.1.2.g.7.2.- Sección cuadrada: G=840.000 Mt=20; a=0,40

7.1.2.g.8.- Programación en Mathlab del Problema de torsión (sección cualquiera)

7.2.- La viga aislada sometida a Torsión no uniforme.
7.2.1.- Torsión restringida, o no uniforme, en perfiles de paredes delgadas con sección abierta.

7.2.1.a.- Deducción de las ecuaciones diferenciales de equilibrio de las membranas cilíndricas.
7.2.1.b.- Momen to flector-torsor.
7.2.1.c.- Centro de torsión en la torsión no uniforme.
7.2.1.d.- Estudio del vector corrimiento de un punto.
7.2.1.e.- Deformaciones en el estado secundario de membrana.
7.2.1.f.- Solicitaciones del estado tensional secundario. Bimomento.
7.2.1.g.- Ecuación diferencial de la torsión restringida o no uniforme.

 

Capítulo 8: Emparrillados y estructuras espaciales de nudos rígidos.

Datos generales:

Autor: Dr. Jose Miguel Martínez Jimenez
ISBN: (pendiente de publicación) Paginas, inicial, final: 49, 700, 749
Número de problemas resueltos: 2


Contenidos:

8.1.- Generalidades sobre estructuras en emparrillado.
8.2.- Cálculo matricial de estructuras en emparillado con cargas en los nudos, por el método de la rigidez.

8.2.1.- Criterios de numeración de nudos y sentido de las barras.
8.2.2.- Cambio de base.
8.2.3.- Matriz de rigidez de barra, de sección constante, en coordenadas locales.
8.2.4.- Matriz de rigidez de viga en coordenadas globales.
8.2.5.- Matriz de rigidez de la estructura y condiciones de sustentación.
8.2.6.- Cálculo matricial de emparrillados con cargas en vigas o descensos de apoyos.

8.3.- Estructuras espaciales de nudos rígidos. Componentes del vector movimiento de nudo. Acciones a considerar sobre extremos de vigas.

8.3.1.- Estructuras espaciales de nudos rígidos con cargas en los nudos. Criterios de numeración de nudos y sentido de las vigas.
8.3.2.- Matriz de rigidez de viga, de sección constante , en coordenadas locales.
8.3.3.- Cambio de base.
8.3.4.- Matriz de rigidez de viga en coordenadas globales.
8.3.5.- Obtención de la matriz de rigidez de la estructura y resolución del problema.
8.3.6.- Cálculo matricial de estructuras rígidas espaciales con cargas en vigas.