analisis_matricial

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL POSTGRADO EN ESTRUCTURAS PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

ANÁLISIS MATRICIAL AVANZADO Código: 2002041

Profesor: Fernando Spinel Gómez Año: 2004 Requisitos: Las asignaturas básicas del pregrado. Objetivos: Impartir los fundamentos teóricos de los dos métodos (1-Fuerzas o Flexibilidad y 2-Desplazamientos o Rigidez) para el análisis de Estructuras Reticulares. Adiestramiento en la solución de estructuras por medio de los dos métodos, haciendo especial énfasis en el método de la rigidez con presentación matricial.

Contenido Resumido: Tipos de Acciones sobre la estructura.

Apoyos. Estabilidad Geométrica. Correspondencia entre acciones y desplazamientos. Principio de Superposición. Superposición. Coeficientes de flexibilidad y de rigidez. Método de las fuerzas o de la flexibilidad. Método de la Rigidez o de los Desplazamientos. Consideraciones adicionales: discontinuidades en las barras, igualdad de desplazamientos, análisis para cambios en temperatura y para elementos preesforzados, condensación estática, rigidez lateral.

Contenido por semanas: 1) Acciones: Acciones Externas:a) Gravitacionales (muertas y vivas), b) laterales (viento sísmicas), c) Otras (asentamientos, cambio de temperatura, retracción de fraguado). Acciones Internas. Acciones de Reacción. Apoyos. Estabilidad geométrica. Correspondencia entre acciones acciones y sus desplazamientos: desplazamientos: a) caso de las acciones externas, y b) caso de las acciones internas. 2) Principio de Superposición. Coeficientes de flexibilidad y de rigidez. 3 a 6) Método de las fuerzas o de Flexibilidad: Grado de Indeterminación estático. Procedimiento para suprimir acciones de reacción y acciones internas. Estructura Básica. Selección de incógnitas. Aplicación del principio de superposición tomando como causas a las acciones incógnitas.

Planteamiento de las ecuaciones de compatibilidad de desplazamientos (o geométrica). Obtención de las incógnitas. Ejemplos de aplicación para : pórticos, cerchas y parrillas. 7) Método de los desplazamientos o de Rigidez. Grado de indeterminación cinemático. Procedimiento para suprimir los desplazamientos en los nudos. Estructura básica. Cuáles son las incógnitas. Aplicación del principio de superposición tomando como causas a los desplazamientos en los nudos. Planteamiento de las ecuaciones de compatibilidad de fuerzas (o equilibrio de los nudos). Obtención de las incógnitas. 8 y 9) Pórticos Planos. Matriz de rigidez de un elemento en su sistema de coordenadas local. Acciones fijas en el sistema local. Acciones definitivas en los dos extremos de un elemento referidas a su sistema local. Matriz de transformación de fuerzas o desplazamientos de un sistema local al sistema general de coordenadas y viceversa. Acciones definitivas en los dos extremos de un elemento referidas al sistema de coordenadas general del pórtico. Ejemplo. 10) Cerchas planas. (Similar a lo dado para los pórticos planos). 11) Parrillas. (Similar a lo dado para los pórticos planos). 12) Pórticos y cerchas espaciales. 13 a 15) Consideraciones adicionales. Discontinuidades en los extremos de las barras. Igualación de desplazamientos. Análisis para cambios en temperatura. Análisis para elementos preesforzados. Condensación estática. Rigidez lateral de un pórtico plano. Rigidez lateral de un pórtico espacial a partir de las rigideces laterales de los pórticos planos.

Metodología: Las explicaciones serán dadas por medio de clases magistrales. El alumno debe hacer uso de programas didácticos para efectuar el análisis de las diferentes estructuras tratadas en el curso.

Bibliografía: 1- GERE J., WEAVER W Jr. Analysis of Framed Structures. 2- SPINEL F., Apuntes de Clase y Problemas resueltos de Análisis Estructural I. Universidad Nacional. 3- URIBE J., Análisis Estructural,