PROBLEMAS RESUELTOS DE ESTRUCTURAS ISOSTÁTICAS

Esta obra pretende ser un complemento para el seguimiento de la asignatura Resistencia de Materiales impartida en los múltiples grados de Ingeniería. A través de la resolución de 10 problemas de estructuras isostáticas se analizan los conceptos básicos que fundamentan la Teoría de Resistencia de Materiales. En estos problemas se aprende a desarrollar el cálculo estructural considerando las cargas más comunes y frecuentes en estructuras, como son: carga puntual, momento puntual, carga uniformemente distribuida, carga triangular distribuida, carga trapezoidal y carga parabólica. 

En los problemas se desarrolla el cálculo de los esfuerzos internos de la estructura, así como su representación gráfica en los diversos diagramas (axiles, cortantes y momentos flectores). De forma continua, se realiza el cálculo de diseño básico de la estructura, mediante la selección de perfiles metálicos más habituales (IPE, IPN, HEA, HEB, UPN) y secciones compuestas. Se recomienda al lector que durante la realización de los ejercicios disponga de un prontuario para la consulta de datos referentes a los perfiles metálicos. 

Finalmente, en cada problema se desarrolla el cálculo de deformaciones de la estructura, ya sea a través del cálculo de un desplazamiento o del giro en un nudo específico. Para su resolución se emplean los métodos de cálculo de deformaciones más habituales en Resistencia de Materiales, como son: la Ecuación Característica de la Elástica, los Teoremas de Mohr, el Método de la Carga Unitaria y los Teoremas de Castigliano. Con este libro se pretende afianzar e introducir al alumno en los conceptos básicos e introductorios del cálculo estructural. 

Libro básico y esencial para un sector muy amplio en la formación de nuevos profesionales y una obra práctica de consulta para el profesional. Está realizado por profesores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de La Rioja.

ÍNDICE COMPLETO DEL LIBRO:

PROBLEMA 1.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ............................................................. 11
2. CALCULO DE LAS REACCIONES .............................................................. 12
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS....................................... 14
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS.................................................................. 19
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA................................................ 21
6. CALCULO DEL DESPLAZAMIENTO VERTICAL EN EL NUDO D ................. 23
7. CALCULO DEL GIRO EN EL NUDO D ....................................................... 28
8. CÁLCULO DEL GIRO EN EL APOYO B ...................................................... 34
9. DEFORMADA ESTIMA ............................................................................ 36

PROBLEMA 2.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ............................................................. 39
2. CALCULO DE LAS REACCIONES .............................................................. 40
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS....................................... 41
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS.................................................................. 46
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA................................................ 47
6. CÁLCULO DEL GIRO POR LA IZQUIERDA DE LA RÓTULA ....................... 49
7. CÁLCULO DEL DESPLAZAMIENTO VERTICAL EN LA RÓTULA ................. 52
8. DEFORMADA ESTIMA ............................................................................ 53

PROBLEMA 3.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ............................................................. 56
2. CALCULO DE LAS REACCIONES .............................................................. 57
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS....................................... 59
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS.................................................................. 64
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA................................................ 65
6. CÁLCULO DEL DESPLAZAMIENTO VERTICAL EN EL NUDO F.................. 67
7. CÁLCULO DEL GIRO EN EL NUDO C ....................................................... 72
8. DEFORMADA ESTIMA ............................................................................ 77

PROBLEMA 4.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ............................................................. 80
2. CALCULO DE LAS REACCIONES .............................................................. 81
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS....................................... 83
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS.................................................................. 87
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA................................................ 89
6. CÁLCULO DEL DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL DEL NUDO E............... 95
7. CÁLCULO DEL GIRO EN EL NUDO C ..................................................... 101
8. DEFORMADA ESTIMA .......................................................................... 106

PROBLEMA 5.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ........................................................... 109
2. CALCULO DE LAS REACCIONES ............................................................ 110
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS..................................... 112
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS................................................................ 117
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA.............................................. 118
6. DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL EN EL NUDO A ................................ 120
7. CÁLCULO DEL GIRO EN EL NUDO B ..................................................... 127
8. DEFORMADA ESTIMA .......................................................................... 129

PROBLEMA 6.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ........................................................... 132
2. CALCULO DE LAS REACCIONES ............................................................ 132
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS..................................... 134
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS................................................................ 139
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA.............................................. 140
6. CÁLCULO DEL GIRO RELATIVO EN LA RÓTULA (NUDO B) ................... 146
7. DESPLAZAMIENTO VERTICAL EN EL VOLADIZO ................................... 153
8. DEFORMADA ESTIMA .......................................................................... 154

PROBLEMA 7.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ........................................................... 157
2. CALCULO DE LAS REACCIONES ............................................................ 158
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS..................................... 159
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS................................................................ 164
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA.............................................. 166
6. CÁLCULO DEL DESPLAZAMIENTO VERTICAL EN EL NUDO E ............... 168
7. CÁLCULO DEL GIRO EN EL NUDO E ..................................................... 173
8. DEFORMADA ESTIMA .......................................................................... 179

PROBLEMA 8.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ........................................................... 182
2. CALCULO DE LAS REACCIONES ............................................................ 182
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS..................................... 184
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS................................................................ 188
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA.............................................. 189
6. CÁLCULO DEL GIRO EN EL NUDO D ..................................................... 192
7. CÁLCULO DE LA FLECHA EN LA BARRA 1 ............................................. 195
8. DEFORMADA ESTIMA .......................................................................... 197

PROBLEMA 9.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ........................................................... 200
2. CALCULO DE LAS REACCIONES ............................................................ 201
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS..................................... 202
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS................................................................ 207
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA.............................................. 208
6. CÁLCULO DEL DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL NUDO A ................... 211
7. CÁLCULO DEL GIRO EN EL NUDO E ..................................................... 215
8. DEFORMADA ESTIMA .......................................................................... 219

PROBLEMA 10.
1. GRADO DE HIPERESTATICIDAD ........................................................... 222
2. CALCULO DE LAS REACCIONES ............................................................ 223
3. CORTES. CÁLCULO DE ESFUERZOS INTERNOS..................................... 224
4. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS................................................................ 229
5. DISEÑO DE LAS BARRAS A RESISTENCIA.............................................. 231
6. CÁLCULO DEL DESPLAZAMIENTO VERTICAL EN EL NUDO C ............... 234
7. CÁLCULO DEL GIRO EN EL NUDO C ..................................................... 239
8. DEFORMADA ESTIMA .......................................................................... 244