Estructuras

Facultad de Ingeniería Universidad Católica de la Santísima Concepción

Análisis de Estructuras
INC 4103

Profesor Claudio Oyarzo Vera Ingeniero Civil

Índice
ÍNDICE OBJETIVOS PROGRAMA EVALUACIÓN REQUISITOS DE APROBACIÓN BIBLIOGRAFÍA: CAPÍTULO 1 – INTRODUCCIÓN 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2 2.1 2.2 2.3 2.4 PREÁMBULO EL PROYECTO FORMAS ESTRUCTURALES SOLICITACIONES CONDICIONES RESISTENTESCONDICIONES DE SERVICIO SEGURIDAD ESTRUCTURAL HIPERESTATICIDAD. CONCEPTOS BÁSICOS DE ANÁLISIS ESTRUCTURAL ECUACIONES DE COMPATIBILIDAD GEOMÉTRICA ECUACIONES DE COMPATIBILIDAD ESTÁTICA O EQUILIBRIO RELACIONES CONSTITUTIVAS PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN 1 5 5 6 6 6 7 7 7 7 7 8 8 8 9 10 10 11 11 13 15 15 16 17 17 17 18

CAPÍTULO 2 – MÉTODOS ENERGÉTICOS 1 2 3 TRABAJO Y ENERGÍA DE DEFORMACIÓN ENERGÍACOMPLEMENTARIA DE DEFORMACIÓN ENERGÍA ESPECIFICA DE DEFORMACIÓN

3.1 ESFUERZO NORMAL 3.2 ESFUERZO TANGENCIAL 3.3 CASO GENERAL

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4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 5

ENERGÍA DE DEFORMACIÓN EN BARRAS BARRAS SOMETIDAS A ESFUERZO AXIAL BARRAS SOMETIDAS A FLEXIÓN BARRAS SOMETIDAS A ESFUERZO DE CORTE BARRAS SOMETIDAS A TORSIÓN CASO GENERAL PRINCIPIO DE TRABAJOS VIRTUALES

19 20 21 22 23 24 26 26 26 2628 29

5.1 PRINCIPIO DE DESPLAZAMIENTOS VIRTUALES: 5.2 PRINCIPIO DE TRABAJOS VIRTUALES: 6 7 8 TEOREMA DE BETTI TEOREMA DE MAXWELL TEOREMAS DE CASTIGLIANO

8.1 PRIMER TEOREMA DE CASTIGLIANO 29 8.2 SEGUNDO TEOREMA DE CASTIGLIANO 30 8.3 DERIVACIÓN ALTERNATIVA DE LOS TEOREMAS DE CASTIGLIANO ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO. 8.4 MÉTODO DE LA CARGA UNITARIA 31 CAPÍTULO 3 – MÉTODO DE LAS FUERZAS 9PREÁMBULO 35 35 35 40 40 40 43 44 44 45 45 47

10 FORMULACIÓN DEL MÉTODO 11 EFECTOS ADICIONALES A LAS ECUACIONES DE COMPATIBILIDAD 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 ASENTAMIENTOS DEFECTOS DE FABRICACIÓN, MONTAJE O CONSTRUCCIÓN. EFECTO TÉRMICO APOYO ELÁSTICO EXPRESIÓN GENERAL

12 MODELACIÓN DE ESTRUCTURAS RETICULARES. 12.1 ESTRUCTURAS RETICULARES CON REDUNDANTES EXTERNAS 12.2 ESTRUCTURAS RETICULARES CONREDUNDANTES INTERNAS

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CAPÍTULO 4 DEFORMACIÓN EN ESTRUCTURAS. MÉTODOS ALTERNATIVOS. 13 PREÁMBULO 14 TEOREMAS DE MOHR. 15 MÉTODO DE LOS DESPLAZAMIENTOS. PLANTEAMIENTO TRADICIONAL. 16 MÉTODO SLOPE & DEFLECTION CAPÍTULO 5 MÉTODO DE LA RIGIDEZ. ENFOQUE MATRICIAL. 17 PREÁMBULO 18 MATRIZ DE RIGIDEZ ELEMENTOS TIPO BARRA. ENREJADOS. 18.1 ANÁLISIS BIDIMENSIONAL 18.2 ANÁLISIS TRIDIMENSIONAL 19 MATRIZ DERIGIDEZ ELEMENTOS TIPO VIGA. MARCOS. 19.1 ANÁLISIS BIDIMENSIONAL 19.2 ANÁLISIS TRIDIMENSIONAL 20 MATRIZ DE RIGIDEZ GLOBAL. 21 MODELACIÓN.

49 49 49 49 55 57 66 66 66 67 67 70 72 72 78 80 81

21.1 ENSAMBLE DE LA MATRIZ DE RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA. 81 21.2 CONDICIONES DE APOYO. DEFINICIÓN DE GRADOS DE LIBERTAD ACTIVOS. (VECTORES 87 DE CONECTIVIDAD). 21.3 VECTOR DE CARGAS EXTERNAS. 89 21.4CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS. 91 22 CONDICIONES DE MODELACIÓN 22.1 22.2 22.3 22.4 ELEMENTOS AXIALMENTE INDEFORMABLES. ELEMENTOS ROTULADOS. CONDICIONES DE SIMETRÍA. CONDICIONES DE BORDE. 93 93 93 94 95

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22.5 ELEMENTOS CON SECCIONES RÍGIDAS. 23 MÉTODO DE REDUCCIÓN MATRICIAL. CONDENSACIÓN ESTÁTICA. 24 MODELACIÓN DE EDIFICIOS. 24.1 MATRIZ DE RIGIDEZ. 24.2 FUERZAS INERCIALES. MATRIZ DE MASAS.96 98 100 101 104

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Análisis de Estructuras INC 4103
Profesor Claudio Oyarzo Vera coyarzov@ucsc.cl
Objetivos • • • Entender la diferencia conceptual y resistente entre sistemas estáticos e hiperestáticos. Resolver estructuras hiperestáticas. Establecer una íntima relación entre los conceptos básicos estructurales y el computador.

Programa Capítulo 1 – Introducción FormasEstructurales, solicitaciones, condiciones de resistencia y servicio. Seguridad estructural. Hiperestaticidad. Repaso de análisis de tensiones y deformaciones. Leyes constitutivas. Tensiones y deformaciones al interior de un sólido. Principio de superposición. Capítulo 2 – Métodos Energéticos Trabajo y Energía de Deformación Energía complementaria de deformación Energía especifica de deformación Energía de...