Análisis de Estructuras

Análisis de Estructuras.
Clave: 2613.
Carácter: Obligatorio.
Ubicación: Sexto semestre.
Créditos: 8 (ocho).
Materia antecedente: Estructuras Isostáticas.
Materia Consecuente: Diseño de Estructuras.
Objetivo General.
El alumno aplicará diversas metodologías teóricas para el análisis lineal
bidimensional de estructuras hiperestáticas.
TEMÁTICA
TEMAS Y SUBTEMAS
OBJETIVO ESPECÍFICO
1. CONCEPTOS BÁSICOS.
Describirá las características
1.1 Ubicación del análisis estructural en el convencional de estructuras.
proceso de diseño.
1.2 Antecedentes históricos del análisis
estructural.
1.3 Clasificación de las estructuras en
función de las características de sus
elementos constitutivos.
1.4 Métodos de análisis, consideraciones
generales e hipótesis a utilizar en el
análisis estructural.
1.5 Estabilidad
e
hiperestaticidad
de
estructuras esqueletales.
2.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
del
análisis
METODOS ENERGÉTICOS.
Conocerá
los
principios
fundamentales
Energía de deformación.
relacionados con la energía de deformación y su
Energía específica de deformación.
aplicación en análisis de estructuras.
Energía de deformación en barras.
Teorema de Betti.
Teorema de Maxwell.
Teoremas de Castigliano.
Principio del trabajo virtual.
Aplicación del concepto de energía de
deformación en la solución de
estructuras hiperestáticas.
2.9 Método de la carga unitaria.
3. DEFORMACIONES ELÁSTICAS DE Aplicará los conceptos básicos de las leyes que
LAS ESTRUCTURAS.
rigen las deformaciones elásticas en la solución
3.1 Integración de la ecuación de la elástica de estructuras hiperestáticas.
en
la
solución
de
estructuras
hiperestáticas.
3.2 Viga conjugada.
- Principios fundamentales.
- Aplicación.
4. METODO
DE
LAS
FUERZAS, Aplicará el método de las fuerzas en el análisis
FLEXIBILIDADES
O de estructuras hiperestáticas.
DEFORMACIONES COMPATIBLES.
4.1 Generalización del método a partir de
energía de deformación.
4.2 Aplicación por integración directa en:
vigas, marcos y armaduras.
4.3 Aplicación
utilizando
tablas
de
integración.
5. MÉTODO DE RIGIDECES, DE LOS Aplicará el método de rigideces en el análisis de
DESPLAZAMIENTOS O PENDIENTE – estructuras hiperestáticas.
DEFORMACIÓN
(PLANTEAMIENTO
TRADICIONAL Y MATRICIAL).
5.1 Introducción.
- Alcances del método.
- Restricciones.
- Rigidez lineal y angular.
5.2 Determinación de las ecuaciones de
rigidez tomando en cuenta el efecto de
flexión inducido por desplazamientos
lineales y angulares.
5.3 Solución de vigas y marcos con el
planteamiento tradicional.
5.4 Determinación de las ecuaciones de
rigidez a partir del planteamiento
matricial.
- Matriz de rigidez.
- Vector de fuerzas efectivas en una
estructura.
5.5 Aplicación del método en:
- Vigas continuas.
- Marcos sin desplazamientos lineales.
- Marcos con desplazamientos lineales.
- Rigidez lateral para solución de
estructuras bajo cargas horizontales.
- Método aproximado de rigidez lateral
para cargas horizontales considerando
vigas infinitamente rígidas.
5.6 Determinación de las ecuaciones
generales de rigidez de barras tomando
el efecto de la carga axial de una barra.
Acoplamiento de la matriz de rigidez de
una estructura.
5.7 Concepto de la transformación tensorial
de la rigidez de una barra. Acoplamiento
de la matriz de rigidez de una
estructura.
5.8 Aplicación del método a estructuras con
barras inclinadas y sistema de acciones
en cualquier dirección.
5.9 Determinación de la matriz de rigidez de
armaduras a partir de los principios de:
Continuidad, ley de Hooke y equilibrio.
5.10
Solución de armaduras y
estructuras articuladas determinando:
desplazamientos, elementos mecánicos
y deformaciones axiales de barras.
6. METODOS DE DISTRIBUCIÓN DE
MOMENTOS.
6.1 Introducción.
- Antecedentes históricos.
- Aplicabilidad actual.
6.2 Método de Cross. Determinación del
método a partir de las ecuaciones de
rigidez en estructuras:
- Sin desplazamientos lineales.
- Con desplazamientos lineales.
Analizará estructuras hiperestáticas a partir de la
distribución iterativa de momentos en los nudos
de vigas y marcos, en función de los parámetros
de rigidez.
7.
7.1
-
Aplicará herramientas teóricas adecuadas para
el análisis de vigas sujetas a carga viva móvil.
-
LINEAS DE INFLUENCIA.
Líneas de influencia:
Para vigas Isostáticas.
Para vigas hiperestáticas.
Muller – Breslau).
Para estructuras articuladas.
(Principio
BIBLIOGRAFÍA
- Hayrettin Kardestuncer.
“Introducción al análisis estructural con matrices”.
McGraw Hill.
- Luthe Rodolfo.
“Análisis de estructuras”.
Representaciones y Servicios de Ingeniería.
- McCormack Jack
“Análisis estructural”.
Harla. 1993.
- Norris, Wilbur y Utru.
“Análisis Elemental de Estructuras”.
McGraw Hill.
- Prenzlow C.
“Cálculo de estructuras por el método de Cross”.
- Yuan – Yu – Hsieh.
“Teoría Fundamental de Estruturas”.
Prentice Hall. 1973.
- “Apuntes de Análisis Estructural, I”.
Facultad de Ingeniería. U.N.A.M. 1987. México.