Indeterminate Structural Analysis – J. Sterling Kinney

En el prefacio de este volumen, el autor ha intentado presentar el análisis estructural indeterminado de una manera rigurosa, coherente e interesante. Se trata de una presentación elemental en el sentido de que se asume que el lector no está familiarizado con el tema. Sin embargo, el tratamiento es más detallado y extenso de lo que normalmente se asociaría con un texto elemental. La teoría estructural se basa en ciertos principios fundamentales, descubiertos muchos años atrás, que requieren una profunda apreciación y comprensión para captar el verdadero significado de esta teoría.

El primer capítulo está dedicado a ofrecer un esquema básico de la historia de la teoría estructural, incluyendo notas históricas a lo largo del texto. El autor sugiere que el lector revise el primer capítulo para obtener una comprensión completa antes de proceder con los métodos varios del análisis estructural indeterminado. Se recomienda una segunda lectura después de completar el estudio del texto para apreciar plenamente los conceptos.

Los capítulos del 2 al 13 presentan temas que, aunque similares a los incluidos en otros textos, ofrecen un tratamiento diferente y se espera que sean relativamente fáciles de entender. El material del Capítulo 14 se basa en la experiencia del autor en el desarrollo de laboratorios de modelos estructurales en el Instituto Politécnico Rensselaer. Este libro está diseñado tanto para su uso en cursos superiores o de primer año de posgrado como para servir de referencia. Se sugiere que los capítulos del 1 al 8 o 9 se incluyan en un primer curso y el resto en un segundo curso. El autor expresa su agradecimiento a diversas personas y asociaciones que han contribuido al desarrollo y publicación de este libro.

CONTENIDO

Capítulo 1: Una breve historia de la teoría estructural
1-1 Introducción
1-2 Antes de los griegos
1-3 Los griegos y los romanos (600 a.C. – 476 d.C.)
1-4 El período medieval (477-1492)
1-5 El período temprano (1493-1687)
1-6 El período premoderno (1688-1857)
1-7 Desde 1857 – El período moderno
1-8 Conclusión

Capítulo 2: Estabilidad y determinaciones de estructuras
2-1 General
2-2 Estabilidad
2-3 Estructuras articuladas y marcos continuos
2-4 Determinaciones
2-5 Estabilidad y determinaciones externas
2-6 Estabilidad y determinaciones internas
2-7 Determinaciones internas y externas combinadas

Capítulo 3: Conceptos básicos
3-1 General
3-2 Determinaciones de estructuras indeterminadas
3-3 Procedimiento de análisis-diseño para estructuras indeterminadas
3-4 Notación para deflexiones
3-5 Ecuaciones de condición de deflexión
3-6 Principio de superposición
3-7 Teorías elástica, plástica y de deflexión
3-8 El principio de desplazamientos virtuales
3-9 El principio del trabajo virtual
3-10 Teorema de Maxwell de deflexiones recíprocas
3-11 Teorema recíproco de Maxwell-Betti

Capítulo 4: Métodos para calcular deflexiones
4-1 General

Parte 1. Energía interna de deformación
4-2 Trabajo interno y deflexiones
4-3 Expresiones para la energía interna de deformación

Parte 2. Deflexiones por trabajo real
4-4 Demostración del método

Parte 3. Primer teorema de Castigliano
4-5 Desarrollo y demostración

Parte 4. El método del trabajo virtual
4-6 General
4-7 Deflexiones resultantes de deformaciones axiales
4-8 Deflexiones resultantes de deformaciones flexurales
4-9 Deflexiones resultantes de la flexión de miembros no prismáticos
4-10 Deflexiones resultantes de deformaciones cortantes
4-11 Deflexiones resultantes de deformaciones torsionales
4-12 Teorema de Maxwell de deflexiones recíprocas

Parte 5. Áreas de momento y pesos elásticos
4-13 General
4-14 El método del área de momento
4-15 El método del haz conjugado
4-16 Relación entre el haz real y el haz conjugado

Parte 6. La estructura conjugada
4-17 General
4-18 Desarrollo del método
4-19 Demostración del método
4-20 Aplicación a marcos de multiples vanos

Parte 7. El diagrama de Williot-Mohr
4-21 General
4-22 El diagrama de Williot
4-23 El diagrama de rotación de Mohr

Parte 8. Pesos elásticos aplicados a estructuras articuladas
4-24 General
4-25 Cambios de ángulo en estructuras articuladas

Capítulo 5: El método general
5-1 General
5-2 Análisis de vigas
5-3 Análisis de estructuras articuladas
5-4 Análisis de marcos continuos
5-5 El centro elástico

Capítulo 6: El método del menor trabajo
6-1 General
6-2 Desarrollo del segundo teorema de Castigliano
6-3 Análisis de marcos continuos y vigas
6-4 Análisis de estructuras articuladas

Capítulo 7: El análogo de columna
7-1 General
7-2 La fórmula de la flexión columnar
7-3 Desarrollo del método
7-4 Unidades en el análogo de columna
7-5 Análisis de marcos continuos

Capítulo 8: Introducción a la distribución de momentos
8-1 General
8-2 Convención de signos para momentos
8-3 Rigidez absoluta y factor de distribución
8-4 Rigidez relativa de un miembro
8-5 Factor de transmisión
8-6 Evaluación de la rigidez absoluta de miembros prismáticos
8-7 Momentos fijos inducidos por soportes desplazados de miembros prismáticos
8-8 Cómo funciona la distribución de momentos
8-9 Momentos fijos para diversas cargas. Miembros prismáticos.
8-10 Vigas continuas con miembros prismáticos
8-11 Simetría y antisimetría
8-12 Verificación de resultados de la distribución de momentos. Miembros prismáticos.
8-13 Marcos con un grado de libertad de traslación de juntas

Capítulo 9: Aplicaciones adicionales de la distribución de momentos
9-1 General
9-2 Marcos con dos grados de libertad de traslación de juntas
9-3 Marcos con varios grados de libertad
9-4 Miembros secundarios, distribución de momentos
9-5 Marcos con juntas restringidas
9-6 Comentarios sobre el método de distribución de momentos

Capítulo 10: Análisis de marcos con miembros no prismáticos mediante distribución de momentos
10-1 General
10-2 Factores de rigidez y transmisión y el análogo de columna
10-3 Curvas para factores de rigidez y transmisión
10-4 Factores de traslación, rigidez y transmisión por el método del haz conjugado
10-5 Rigidez de un miembro no prismático con extremos fijos y articulados
10-6 Momentos fijos inducidos para un miembro no prismático por desplazamiento relativo de los extremos del miembro

Capítulo 11: El método de pendiente-deformación
11-1 General
11-2 Desarrollo del método
11-3 Análisis de vigas continuas
11-4 Marcos con un grado de libertad
11-5 Análisis de marcos con caballetes
11-6 Marcos con varios grados de libertad
11-7 Esfuerzos secundarios

Capítulo 12: Líneas de influencia
12-1 General
12-2 El principio de Muller-Breslau
12-3 Líneas de influencia para vigas continuas con miembros prismáticos
12-4 Vigas continuas con miembros no prismáticos
12-5 Líneas de influencia mediante distribución de momentos
12-6 Líneas de influencia para estructuras articuladas
12-7 Líneas de influencia cualitativas mediante el principio de Muller-Breslau

Capítulo 13: Arcos elásticos
13-1 General
13-2 Tipos de arcos
13-3 Curva del eje del arco
13-4 Análisis de costillas arqueadas articuladas de dos bisagras
13-5 Costillas arqueadas macizas de dos bisagras
13-6 Arco parabólico de dos bisagras con una variación secante del momento de inercia
13-7 Arcos sin bisagras
13-8 Fuerzas secundarias en los arcos

Capítulo 14: Análisis de modelos de estructuras
14-1 General
14-2 Similitud estructural
14-3 Fundamentos del análisis de modelos indirectos
14-4 Materiales modelo para tipos de análisis indirectos
14-5 El método spline del análisis de modelos indirectos
14-6 Errores resultantes de cambios en la geometría
14-7 El deformímetro de Egges
14-8 El deformímetro de R.P.I.
14-9 El deformímetro de catálisis
14-10 El deformímetro de momento
14-11 El resorte de latón para estructuras articuladas
14-12 Diseño de modelos para análisis indirectos
14-13 Análisis directo
14-14 Modelo del análisis estructural
14-15 Diseño de modelos para análisis directos
14-16 Fabricación y carga de modelos para análisis directos
14-17 Equipos auxiliares para el análisis de modelos directos
14-18 El indicador de momento
14-19 El equilibrio de resorte de acetato de celulosa