Análisis Estructural I: Métodos Clásicos

Name: Análisis Estructural I: Métodos Clásicos
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Flexibilidades, Desplazamientos y Distribución de Momentos. Uso de Excel en el Análisis.

Created byOsman Carrillo Soto

Last updated 11/2021

Spanish

What you'll learn

Distribución de cargas de losa a elementos de borde.
Diagramas de fuerza interna y su relación con las deformaciones de una estructura.
Aplicar el método de flexibilidades (o de las fuerzas) en estructuras sencillas.
Aplicar el método de pendiente deflexión (o de los desplazamientos) en estructuras sencillas.
Aplicar el método de distribución de momentos en marcos resistentes a momento.

Course content

5 sections • 77 lectures • 22h 40m total length

¿Qué tipos de carga se aplican?7:57
Objetivo:
Describir la variedad de tipos de carga que pueden aplicarse sobre la estructura.
Pregunta: ¿Qué otros tipos de carga conoces?
Cargas sobre losas macizas19:56
Objetivo:
Comprender la forma en como una carga se distribuye en una losa maciza.
Áreas Tributarias9:28
Objetivo:
Comprender el concepto de área tributaria.
Ejemplo de distribución de carga parte I19:52
Objetivo:
Aprender a distribuir cargas de losa en vigas de borde.
Ejemplo de distribución de carga parte II15:21
Objetivo:
Concluir el análisis de la clase anterior.
Fuerzas internas: momento flector y cortante17:36
Objetivo:
Comprender la función de los momentos flectores, cortantes y otras fuerzas internas.
Diagrama de Momento11:56
Objetivo:
Construir diagramas de momento y cortante empleando el método de integración y diagramas de cuerpo libre.
Diagrama de Fuerza Axial15:02
Objetivo:
Comprender el significado de un diagrama de fuerza axial y cómo elaborarlo.
Conceptos de Deformación9:33
Objetivo:
Entender los conceptos básicos de deformación en elementos estructurales.
Ejemplo de deflexión en viga19:39
Objetivo:
Integrar los conceptos de fuerza interna con las deformaciones ocasionadas.
Energía Potencial y Trabajo Virtual Parte I17:22
Objetivo:
Entender el concepto de energía potencial elástica almacenada dentro de una barra.
Entender la relación entre el trabajo externo e interno.
Energía Potencial y Trabajo Virtual Parte II14:30
Objetivo:
Comprender el principio de trabajo virtual.
Aplicación de Trabajo Virtual en Armaduras parte I13:16
Objetivo:
Aplicar el principio de trabajo virtual para encontrar la deflexión nodal en elementos estructurales tipo armadura.
Aplicación de Trabajo Virtual en Armaduras parte II16:09
Objetivo:

Aplicar el principio de trabajo virtual para encontrar la deflexión nodal en elementos estructurales tipo armadura terminando el ejemplo iniciado la clase anterior.
¿Cuál es el desplazamiento Vertical en el Nodo C?
Aplicación de Trabajo Virtual en Vigas parte I18:33
Objetivo:

Aplicar el principio de trabajo virtual para encontrar la deflexión o rotación nodal en elementos estructurales sometidos principalmente a flexión y cortante.
Aplicación de Trabajo Virtual en Vigas parte II16:35
Objetivo:

Completar los conceptos aprendidos en la clase anterior.
Aplicación de Trabajo Virtual en Vigas parte III6:23
Objetivo:

Completar los conceptos aprendidos en la clase anterior.
SOLUCIÓN RETO ESTRUCTURAL I.A32:13
OBJETIVO:
Resolver el reto estructural posteado en la página TOTAL ingeniería CIVIL.
Autoevaluación Unidad 1

Introducción1:03
Ejemplo I: Viga indeterminada grado 119:45
Objetivo:

Comprender el método de las flexibilidades con un ejemplo con grado de indeterminación 1.
Ejemplo II: Viga indeterminada grado 2 parte I17:53
Objetivo:

Comprender el método de las flexibilidades con una viga con grado de indeterminación 2.
Ejemplo II: Viga indeterminada grado 2 parte II22:40
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior.
EL MÉTODO DE FLEXIBILIDADES20:15
EXPLICACIÓN FORMAL DEL MÉTODO DE LAS FLEXIBILIDADES.
Ejemplo III: Marco indeterminado de un nivel parte I18:48
Objetivo:

Aplicar el método de Flexibilidades en un marco indeterminado simple.
Ejemplo III: Marco indeterminado de un nivel parte II13:09
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior.
Ejemplo III: Marco indeterminado de un nivel parte III17:31
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior.
Ejemplo III: Marco indeterminado de un nivel parte IV22:51
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior.
Ejemplo IV: Viga con soportes deformables parte I23:15
Objetivo:

Aplicar el método de flexibilidades considerando soportes deformables. Este concepto es importante en la temática de asentamientos diferenciales de estructuras o conexiones parcialmente rígidas.
Ejemplo IV: Viga con soportes deformables parte II20:12
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior.
Ejemplo IV: Viga con soportes deformables parte III22:16
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior.
Ejemplo IV: Viga con soportes deformables parte IV11:18
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior
Consideraciones para barras y miembros que resisten principalmente carga axial10:40
PROFUNDIZACIÓN DEL CONCEPTO DE FLEXIBILIDAD CONSIDERANDO ELEMENTOS QUE PRINCIPALMENTE SE DEFORMA AXIALMENTE.
Ejemplo V: Armadura indeterminada de grado 1 parte I20:25
Objetivo:

Aplicar el método de las flexibilidades en una armadura sencilla considerando únicamente los efectos de deformación axial.
Ejemplo V: Armadura indeterminada de grado 1 parte II13:43
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior.
Ejemplo VII: Estructura compuesta (Viga-Armadura) parte I18:36
Objetivo:

Introducir al análisis de estructuras con piezas de comportamiento variado y los fundamentos de su análisis.
Ejemplo VII: Estructura compuesta (Viga-Armadura) parte II15:13
Objetivo:

Completar el ejercicio iniciado en la clase anterior.
Autoevaluación Unidad 2

Grados de Libertad5:10
Objetivo:
Definir y entender lo que un grado de libertad representa y el porqué la importancia de identificarlos adecuadamente.
Ecuaciones de Pendiente-Deflexión parte I19:14
Objetivo:

Deducir a través de modelado matemático las ecuaciones de pendiente deflexión.
Ecuaciones de Pendiente-Deflexión parte II14:55
Objetivo:

Complementar la deducción de las ecuaciones de pendiente deflexión.
Ejemplo I: Viga Indeterminada 2GDLL (2 grados de libertad libres)14:54
Objetivo:

Resolver una viga simple de bajo grado de indeterminación empleando los modelos matemáticos de pendiente deflexión.
Ejemplo II: Viga Indeterminada 4GDLL19:51
Objetivo:
Resolver una viga con grado de indeterminación elevado aplicando los modelos matemáticos de pendiente deflexión. Descargar documentos adjuntos en clase 44.
Ejemplo II: Viga Indeterminada 4GDLL parte II15:16
Objetivo:
Complemento a la clase anterior. Descargar documentos adjuntos en esta clase.
Reducción de Incógnitas5:52
Objetivo:

Proveer un modelo simplificado que permita tener en cuenta apoyos que no transmiten momentos.
Ejemplo III: Viga Indeterminada 1 GDLL18:45
Objetivo:

Aplicar las ecuaciones simplificadas y verificar la practicidad de emplearlas en situaciones de momento flector cero.
Ejemplo IV: Marco a Momento un Nivel parte I17:24
Objetivo:

Aplicar los modelos de pendiente deflexión en marcos indeterminados simples.
Ejemplo IV: Marco a Momento un Nivel parte II15:37
Objetivo:

Completar el ejemplo iniciado en la clase anterior.
Ejemplo V: Marco a Momento dos Niveles parte I21:50
Objetivo:

Aplicar los modelos de pendiente deflexión en estructuras tipo marco de dos niveles y que permiten el ladeo de las estructuras.
Ejemplo V: Marco a Momento dos Niveles parte II17:18
Objetivo:

Continuar el ejemplo iniciado anteriormente.
Ejemplo V: Marco a Momento dos Niveles parte III15:59
Objetivo:

Continuar el ejemplo iniciado anteriormente.
Ejemplo V: Marco a Momento dos Niveles parte IV11:17
Objetivo:

Continuar el ejemplo iniciado anteriormente.
Ejemplo VI: Marco a Momento con Columna Inclinada parte I11:21
Objetivo:

Aplicar los modelos de pendiente deflexión en elementos que no son verticales u horizontales. Comprender el concepto de ejes locales y globales.
Ejemplo VI: Marco a Momento con Columna Inclinada parte II19:30
Objetivo:

Continuar el ejemplo iniciado anteriormente.
Ejemplo VI: Marco a Momento con Columna Inclinada parte III18:28
Objetivo:

Continuar el ejemplo iniciado anteriormente.
Ejemplo VI: Marco a Momento con Columna Inclinada parte IV8:33
Objetivo:

Continuar el ejemplo iniciado anteriormente.
Autoevaluación Unidad 3

La Distribución de Momentos20:59
Objetivo:

Comprender los fundamentos que justifican el método de Hardy Cross o Distribución de Momentos
La Distribución de Momentos parte II15:51
Objetivo:

Continuar la explicación iniciada en la clase anterior.
Ejemplo I: Viga Indeterminada parte I22:40
Objetivo:

Aplicar el método de distribución de momentos en una viga de baja indeterminación.
Ejemplo I: Viga Indeterminada parte II15:13
Objetivo:

Continuar el ejemplo iniciado anteriormente.
Ejemplo I: Viga Indeterminada parte III17:05
Objetivo:

Continuar el ejemplo iniciado anteriormente.
Ejemplo Introductorio Excel I: Viga Indeterminada27:15
Objetivo:
Introducir a la utilización de Excel para resolver un problema sencillo mediante distribución de momentos.
Ejemplo II: Viga Indeterminada Resolución con Excel parte I24:28
Objetivo:

Resolver un problema con Hardy Cross empleando Excel.
Ejemplo II: Viga Indeterminada Resolución con Excel parte II21:38
Objetivo:

Resolver un problema con Hardy Cross empleando Excel, continuar el ejercicio anterior.
Ejemplo II: Viga Indeterminada Resolución con Excel parte III12:43
Objetivo:

Resolver un problema con Hardy Cross empleando Excel, continuar el ejercicio anterior.
Ejemplo III: Marco con Ladeo parte I22:18
Objetivo:

Resolver un Marco que tiene una carga lateral aplicada.
Ejemplo III: Marco con Ladeo parte II17:43
Objetivo:

Resolver un Marco que tiene una carga lateral aplicada, continuación del ejercicio anterior.
Ejemplo III: Marco con Ladeo parte III13:47
Objetivo:

Resolver un Marco que tiene una carga lateral aplicada. Continuación del ejercicio anterior.
Ejemplo IV: Marco con Ladeo y Carga Gravitacional parte I22:28
Objetivo:

Resolver un Marco que tiene carga asimétrica y condiciones asimétricas presentando ladeo.
Ejemplo IV: Marco con Ladeo y Carga Gravitacional parte II21:40
Objetivo:

Resolver un Marco que tiene carga asimétrica y condiciones asimétricas presentando ladeo. Continuación del ejercicio anterior.
CONCEPTO DE ANALISIS LATERAL CON VARIOS DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES PARTE I16:31
Objetivo:
Entender como se forma una matriz de rigidez lateral para el análisis de ladeo con Hardy-Cross, a través de un ejemplo simple y análogo.
CONCEPTO DE ANALISIS LATERAL CON VARIOS DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES PARTE II19:30
Objetivo:

Entender como se forma una matriz de rigidez lateral para el análisis de ladeo con Hardy-Cross, a través de un ejemplo simple y análogo. Continuación de la clase anterior.
Análisis de Hardy Cross en Varios Niveles parte I18:26
Objetivo:

Comprender los principios empleados para formar la matriz de rigidez lateral en una estructura reticular de varios niveles.
Análisis de Hardy Cross en Varios Niveles parte II13:46
Objetivo:

Comprender los principios empleados para formar la matriz de rigidez lateral en una estructura reticular de varios niveles. Complemento de la clase anterior.
Ejemplo V: Marco de Tres Niveles parte I10:45
Objetivo:
Aplicar el método de distribución de momentos a una estructura plana de varios niveles con ladeo.
Ejemplo V: Marco de Tres Niveles parte II25:51
Objetivo:

Aplicar el método de distribución de momentos a una estructura plana de varios niveles con ladeo. Continuación clase anterior.
Ejemplo V: Marco de Tres Niveles parte III27:09
Objetivo:

Aplicar el método de distribución de momentos a una estructura plana de varios niveles con ladeo. Continuación clase anterior.
Ejemplo V: Marco de Tres Niveles parte IV26:22
Objetivo:

Aplicar el método de distribución de momentos a una estructura plana de varios niveles con ladeo. Continuación clase anterior.

Requirements

Se recomienda una formación elemental en Ecuaciones Diferenciales y Cálculo
Conocimiento inicial en diagramas de fuerzas internas (momentos, cortantes, fuerza axial).
Conceptos de cálculo de deformaciones en vigas y elementos sometidos a fuerza axial.
Conceptos básicos de álgebra lineal

Description

Curso orientado a proveer al estudiante con los conceptos fundamentales del análisis estructural clásico. Se pretende fomentar el adecuado entendimiento de estos conceptos para posteriormente aplicarlos en análisis de estructuras empleando software de análisis y diseño estructural.

Estudiantes de pregrado de ingeniería civil pueden encontrar las respuestas a temas complejos de aprender en clase a través de clase magistral y demostración con ejemplos. Estudiantes de postgrado o especialistas en el tema pueden afianzar sus conocimientos.

Considere que al principio se repasarán ciertos temas básicos que en caso de tener claros se recomienda iniciar desde el módulo 2 para aprender el método de Flexibilidades. Tome en cuenta que los temas de gradiente de temperatura y su efecto en la estructura se verán en el siguiente curso ya que es mucho más simple su aplicación con métodos matriciales.

Los métodos a desarrollar inlcuyen:

Método de flexibilidades
Método de Pendiente y Deflexión
Método de Distribución de Momentos

Recuerda que cualquier duda en las temáticas pueden ser consultadas ya sean en el blog del curso o bien a través de mensaje directo. El curso que continuará extenderá los conceptos aquí vistos para aplicar análisis matrical.

Las tareas se encuentran al final de cada módulo y constantemente nos encontramos buscando maneras de mejorar el contenido.

Who this course is for:

Estudiantes de ingeniería civil a nivel pregrado y maestría
Arquitectos entusiastas del análisis y diseño estructural
Estudiantes de Ingeniería Mecánica que conocen resistencia de materiales pueden también aprovechar el curso

Análisis Estructural I: Métodos Clásicos

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Course content

CONCEPTOS FUNDAMENTALES18 lectures • 4hr 41min

EL MÉTODO DE FLEXIBILIDADES O DE LAS FUERZAS18 lectures • 5hr 10min

EL MÉTODO DE PENDIENTE DEFLEXIÓN O DESPLAZAMIENTOS18 lectures • 4hr 31min

EL MÉTODO DE DISTRIBUCIÓN DE MOMENTOS O DE HARDY CROSS22 lectures • 7hr 14min

TEMAS ADICIONALES1 lecture • 1hr 4min

Requirements

Description

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