Fundamentos de Ingeniería Estructural – Blas Pinto

Este libro está diseñado con el propósito de ser una guía completa y un recurso de referencia para los estudiantes del curso de Análisis Estructural I, un componente esencial del currículo en la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad de Oriente. En esta obra, se exploran los principios fundamentales de la teoría de las estructuras, basados en descubrimientos realizados hace varias décadas, y se actualizan con las herramientas modernas disponibles en los últimos veinte años. El desarrollo del Análisis Matricial de las Estructuras ha permitido que muchas tareas profesionales se realicen con computadoras digitales avanzadas, destacando la evolución constante en este campo.

La obra presenta un enfoque tanto académico como didáctico, lo que facilita la comprensión y apreciación de la Teoría de las Estructuras. Se aborda desde las fases iniciales de la Ingeniería Estructural hasta las nociones fundamentales de la idealización y el comportamiento de las estructuras, incluyendo el análisis de equilibrio de sistemas estructurales. Este enfoque integral permite que los estudiantes adquieran un sólido entendimiento de temas tanto estáticamente determinados como indeterminados, proporcionando un conocimiento robusto y aplicable en la práctica profesional.

A través de ejemplos claros y detallados en cada capítulo, el autor logra guiar a los estudiantes en el proceso de análisis estructural, asegurando que puedan aplicar y comprender estos conceptos de manera efectiva. Además, el libro incluye referencias a textos adicionales y bibliografía relevante para aquellos que deseen profundizar sus conocimientos. Agradecimientos especiales se extienden a todos los colaboradores que hicieron posible esta obra, subrayando el valor del trabajo en equipo y la dedicación en el avance de la educación en ingeniería estructural.

CONTENIDO

CAPÍTULO 1: Introducción al análisis estructural

1.1.- La ingeniería estructural y su mecánica
1.2.- Importancia de los proyectos de ingeniería estructural
1.3.- Estructura idealizada
1.4.- Tipos de estructuras y soportes

CAPÍTULO 2: Estabilidad de las estructuras planas

2.1.- Estabilidad
2.2.- Determinación Estática
2.3.- Inestabilidad geométrica

CAPÍTULO 3: Diagramas de solicitaciones en los sistemas estructurales planos

3.1.- Sistemas planos solicitados por cargas co-planares
3.2.- Diagrama de cuerpo libre (D.C.L)
3.3.- Ecuación de equilibrio estático
3.4.- Ecuaciones de condición
3.4.1.- Procedimiento para determinar las ecuaciones de condición
3.5.- Definición de fuerza axial, cortante y momento flector
3.6.- Convención de signos
3.7.- Diagramas de fuerza axial, fuerza cortante y momento flector
3.8.- Pasos para la solución de diagramas de vigas isostáticas
3.8.1.- Determinación de las reacciones en los apoyos
3.8.2.a.- Determinación del diagrama de fuerzas cortantes
3.8.2.b.- Determinación de la fuerza cortante mediante expresión matemática
3.8.3.a.- Determinación del diagrama de momento flector
3.9.- Determinación de esfuerzos para miembros inclinados
3.10.- Determinación de esfuerzos para miembros de directriz curva
3.11.- Procedimiento para la resolución de las fuerzas en los miembros de estructuras isostáticas por el método de los nodos
3.12.- Procedimiento para la resolución de las fuerzas en los miembros de estructuras isostáticas, por el método de las secciones

Capítulo 4: Cálculo de deflexiones y rotaciones en las estructuras aplicando métodos energéticos

4.1.- Introducción
4.2.- Principio de los trabajos virtuales
4.3.- Principio de los trabajos virtuales aplicados a cuerpos elásticos o deformables
4.3.1.- Trabajo virtual externo
4.3.2.- Trabajo virtual interno
4.3.2.1.- Deformación por flexión o deflexión
4.3.2.2.- Deformación por fuerzas axiales
4.3.2.3.- Deformación por cortante o distorsión
4.3.2.4.- Deformación por torsión
4.3.2.5.- Deformación por cambio de temperatura uniforme
4.3.2.6.- Deformación por errores de fabricación
4.3.2.6.1.- Deformación por errores de longitud
4.3.2.6.2.- Deformación por errores angulares
4.4.- Deflexiones en las armaduras
4.5.- Cálculo de los desplazamientos en los sistemas estructurales aplicando el principio de los trabajos virtuales a cuerpo elástico
4.5.1.- Algunos casos de sistemas estructurales para calcular los desplazamientos
4.6.- Evaluación de las integrales para los términos del trabajo interno del tipo
4.7.- Nomenclatura
4.8.- Energía y deformación
4.8.1.- Ley de Betti
4.8.2.- Ley de Maxwell o de los desplazamientos recíprocos
4.8.3.- Principio de Castigliano

Capítulo 5: Estructuras estáticamente indeterminadas: métodos de las fuerzas o flexibilidades

5.1.- Introducción
5.2.- Antecedentes históricos
5.3.- Método de las fuerzas ó método de las flexibilidades
5.3.1.- Temperatura, contracción, ajuste imperfecto y asentamiento en los apoyos
5.3.2.- Hipótesis para aplicar el método de las fuerzas
5.3.3.- Procedimiento básico para analizar las estructuras estáticamente indeterminadas por el método de las fuerzas
5.3.4.- Sistemas primarios
5.3.4.1.- Casos de sistemas primarios
5.4.- Ecuaciones básicas aplicando el principio de superposición
5.4.1.- Condiciones de desplazamiento
5.4.2.- Principio de superposición
5.5.- Aplicación del método de las fuerzas a estructuras simétricas estáticamente indeterminadas