28/11/2023

📚 Libro: Análisis Estructural - Genner Villarreal Castro

Genner Villarreal Castro

ANÁLISIS ESTRUCTURAL [PDF]

Autor: Dr. Genner Villarreal Castro
Lima - Perú - 2009

PRESENTACIÓN

El Análisis Estructural, es una ciencia que se encarga de la elaboración de métodos de cálculo, para determinar la resistencia, rigidez, estabilidad, durabilidad y seguridad de las estructuras, obteniéndose los valores necesarios para un diseño económico y seguro. Como ciencia, el análisis estructural inició su desarrollo en la primera mitad del siglo XIX, con la activa construcción de puentes, vías ferroviarias, presas y naves industriales. La inexistencia de métodos de cálculo de tal tipo de estructuras, no permitió proyectar estructuras ligeras, económicas y seguras.

En el Análisis Estructural clásico, se analizan solamente sistemas de barras. Esto originó en cierto modo la aparición de nuevos cursos especiales de análisis estructural, donde se analizan otros tipos de sistemas estructurales. Es así, como surgió el “Análisis Estructural de Barcos”, “Análisis Estructural de Aviones”, donde se analizan placas y bóvedas y “Análisis Estructural de Cohetes”, que se orienta al cálculo de bóvedas simétricas. En estos cursos, se utilizan los métodos de la Teoría de Elasticidad, los cuales son más complejos que los métodos clásicos del Análisis Estructural.

En el Análisis Estructural se resuelven estructuras en el plano y en el espacio. Los problemas planos se resuelven en dos dimensiones y los espaciales en tres dimensiones. Generalmente, para el cálculo de estructuras espaciales se tiende a dividir en elementos planos, debido a que su cálculo es mucho más sencillo, pero no en todos los casos es posible dicha metodología. Esto se debe, a que la mayoría de los métodos principales y teoremas están enunciados y modelados para estructuras en el plano. En cambio, para el cálculo de estructuras espaciales, será necesario analizar grandes fórmulas y ecuaciones, lo que dificulta su metodología, pero en la actualidad, con el uso de la informática, esto es más sencillo, siendo muy importante la interpretación de los resultados.

Asimismo, el Análisis Estructural se divide en problemas lineales y no-lineales, distinguiéndose la no-linealidad geométrica y no-linealidad física. La no-linealidad geométrica surge cuando existen grandes desplazamientos y deformaciones de los elementos, lo que es característico en puentes de grandes luces y edificios altos. La no-linealidad física se produce cuando no existe una dependencia proporcional entre los esfuerzos y deformaciones, esto es, cuando se utilizan materiales inelásticos, lo que es característico en todas las construcciones. Cuando los esfuerzos son pequeños, la dependencia no-lineal física se puede reemplazar por una lineal.

También se distinguen los problemas estáticos y dinámicos. En estos últimos, se consideran las propiedades inerciales de las estructuras, expresados a través de derivadas respecto al tiempo. A estos, también, se pueden agregar los problemas relacionados con la viscosidad del material, el escurrimiento o flujo plástico y la resistencia durante el tiempo. De esta manera, existe el Análisis Estructural de sistemas fijos y movibles, que se estudian bajo los lineamientos de la Estabilidad Estructural, Dinámica Estructural y Teoría de Escurrimiento.

Una nueva línea de investigación del Análisis Estructural, es el estudio de sistemas con parámetros casuales, es decir, aquella magnitud que puede ser considerada con determinada probabilidad. El cálculo estructural probabilístico, se estudia en la Teoría de Seguridad y viene a ser parte integrante del Análisis Estructural.

Otra de las líneas de investigación del Análisis Estructural, es la interacción suelo-estructura, analizándose las construcciones con un nuevo enfoque integrador suelo-cimentación-superestructura, lo cual describe el trabajo real de las obras, considerándose al suelo como un semiespacio elástico, lo que influye en la redistribución de esfuerzos por toda la construcción. Esta línea de investigación usa los modelos matemáticos y físicos, teniendo aún un sinnúmero de espectros por resolver, que merecen un trabajo científico serio.

En el Análisis Estructural se calculan armaduras, vigas, pórticos, arcos, losas, placas, bóvedas, cúpulas, cascarones, reservorios, puentes, cables, estructuras sobre bases elásticas e inelásticas, membranas y otros.

CONTENIDO

CAPITULO 1. ARCOS TRIARTICULADOS
1.1. Análisis cinemático 
1.2. Cálculo analítico
1.2.1. Metodología de cálculo
1.2.2. Cálculo de arco sin tirante 
1.2.3. Cálculo de arco con tirante 
1.3. Cálculo ante cargas movibles 
1.3.1. Línea de influencia de las reacciones 
1.3.2. Línea de influencia de las fuerzas internas 

CAPITULO 2. ARMADURAS ISOSTATICAS
2.1. Análisis cinemático
2.2. Determinación de las reacciones en los apoyos 
2.3. Barras nulas 
2.4. Determinación de las fuerzas internas en las barras de la armadura 
2.5. Cálculo analítico de armadura isostática 

CAPITULO 3. METODO DE LAS FUERZAS
3.1. Grado de indeterminación del sistema
3.2. Elección del sistema principal 
3.3. Sistema de ecuaciones canónicas
3.4. Diagramas finales de fuerzas internas
3.5. Comprobación cinemática del diagrama final de momento flector 
3.6. Efecto de la variación de temperatura 
3.7. Efecto de asentamiento o desplazamiento de apoyos 
3.8. Pórticos simétricos 
3.9. Cálculo analítico de pórticos planos

CAPITULO 4. VIGAS CONTINUAS
4.1. Ecuación de los tres momentos
4.2. Método de los momentos focales 
4.3. Determinación de las fuerzas internas y reacciones en los apoyos 
4.4. Determinación de las fuerzas de cálculo 
4.5. Líneas de influencia
4.6. Determinación de las fuerzas internas con ayuda de las líneas de influencia
4.7. Cálculo analítico de viga continua 

CAPITULO 5. ARMADURAS HIPERESTATICAS
5.1. Conceptos fundamentales 
5.2. Cálculo analítico de armadura hiperestática

CAPITULO 6. METODO DE DESPLAZAMIENTOS
6.1. Sistema principal 
6.2. Sistema de ecuaciones 
6.3. Diagrama final de momento flector 
6.4. Diagrama final de fuerza cortante
6.5. Diagrama final de fuerza axial
6.6. Particularidades del cálculo de pórticos simétricos 
6.7. Cálculo de pórtico plano por la forma descompuesta 
6.8. Cálculo de pórtico simétrico por la forma descompuesta
6.9. Cálculo de pórtico plano por la forma canónica
6.10. Cálculo de pórtico simétrico por la forma canónica 

CAPITULO 7. VIGAS SOBRE BASES ELASTICAS
7.1. Dependencias fundamentales 
7.2. Cálculo analítico de viga sobre base elástica 

CAPITULO 8. ESTRUCTURAS DE PAREDES DELGADAS
8.1. Conceptos fundamentales 
8.2. Características geométricas de la sección 
8.3. Fuerzas y desplazamientos 
8.4. Esfuerzos normal y tangencial 
8.5. Condiciones de borde
8.6. Cálculo de viga de pared delgada 

CAPITULO 9. ESTABILIDAD ESTRUCTURAL
9.1. Conceptos fundamentales 
9.2. Estabilidad de barras 
9.3. Suposiciones en el cálculo de estabilidad de pórticos 
9.4. Fórmulas del método de desplazamientos para barras en flexo-compresión 
9.5. Sistema de ecuaciones del método de desplazamientos 
9.6. Ecuación de estabilidad de pórticos 
9.7. Cálculo de estabilidad de pórticos no simétricos 
9.8. Cálculo de estabilidad de pórticos simétricos

CAPITULO 10. DINAMICA ESTRUCTURAL
10.1. Conceptos fundamentales 
10.2. Cálculo dinámico de pórtico plano


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📚 Libro: Análisis Estructural - Genaro Delgado Contreras

Genaro Delgado Contreras

ANÁLISIS ESTRUCTURAL [PDF]
Método Matricial

Autor: Genaro Delgado Contreras
Segunda Edición
Mayo 2013
Lima Perú

PRESENTACIÓN

La presente obra es el resultado de los apuntes del Magister Genaro Delgado Contreras en la cátedra de Resistencia de Materiales en la Facultad de Ingeniería Química Textil de la Universidad Nacional de Ingeniería y el dictado del curso de Análisis Estructural en la escuela de Ingeniería Civil en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Cesar Vallejo de Trujillo.

En los 20 años transcurridos la obra ha servido como fuente de estudio y consulta a los estudiantes de ingeniería civil de todo el Perú, por lo cual agradecemos y nos ha llevado a preparar una nueva edición que permita seguir fomentando la investigación en el área de estructuras.

CONTENIDO

1. Teoría de Pequeñas Deformaciones

2. Método de la doble integración

3. Método del área de momentos

4. Método de la viga conjugada

5. Método de los tres momentos

6. Problemas resueltos

7. Métodos de las deformaciones angulares

8. Métodos de las rigideces

9. Método de la carga unitaria

10. Método de las fuerzas


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📚 Libro: Análisis Estructural - Biaggio Arbulú G.

Biaggio Arbulú G.

ANÁLISIS ESTRUCTURAL [PDF]
Teoría y Problemas Resueltos

Autor: Biaggio Arbulu G.
Profesor de Análisis Estructural
1998
Universidad Nacional de Ingeniería
Departamento de Estructuras y Construcción

PRESENTACIÓN

Se presenta en este trabajo un resumen de la asignatura de Análisis Estructural que se imparte a los alumnos de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería y un conjunto de problemas resueltos, con la finalidad de facilitar a los alumnos el estudio y el entrenamiento en tal disciplina.

Una gran cantidad de los problemas considerados son los propuestos en exámenes y en prácticas en nuestra universidad y algunos en la Pontificia Universidad Católica del Perú. Otros problemas han sido considerados con fines pedagógicos de grado de dificultad progresivo en cada parte del conjunto.

CONTENIDO

1. Hiperestaticidad

2. Trabajo de la deformación elástica

3. Trabajos virtuales

4. Método de Williot - Mohr

5. Teorema de Castigliano

6. Teoremas de Betti y Maxwell

7. Método de las fuerzas

8. Teorema de Menabrea

9. Método del área de momentos

10. Método de la viga conjugada

11. Fórmulas de Bresse

12. Ecuación de los tres momentos

13. Método de las deformaciones angulares

14. Método de Cross


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24/11/2023

📚 Libro: Análisis de Estructuras - McCorman Elling

McCorman Elling

ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS [PDF]
Métodos Clásico y Matricial

Autor: McCorman Elling
Editorial: Alfa Omega
Clemson University
PRESENTACIÓN

El objetivo de este libro es iniciar al estudiante en los principios elementales del análisis estructural de vigas, armaduras y marcos. Se incluye suficiente información para un entendimiento completo de las estructuras estáticamente determinadas y para un primer curso de estructuras estáticamente indeterminadas.

Las estructuras estáticamente determinadas se tratan en los capítulos 1 al 9, mientras que las estáticamente indeterminadas se estudian en los capítulos 10 al 15. En estos últimos capítulos se presentan procedimientos aproximados de análisis, junto con métodos especiales clásicos "exactos".

Debido a que en las últimas décadas aumentó el uso de las computadoras digitales, ha cambiado completamente la aplicación práctica del análisis estructural. En vez de usar métodos clásicos especializados, ahora los ingenieros usan, en la práctica, programas de computadora que se basan en métodos matriciales.

Los capítulos 16 al 19 presentan una introducción al análisis matricial, y el 20 se destina a la aplicación de programas de computadora escritos con ecuaciones matriciales.

Los métodos modernos de análisis que usan matrices y computadoras permiten al ingeniero analizar estructuras, grandes y pequeñas, con rapidez increíble. Sin embargo, la belleza matemática de tales análisis tiende a ocultar los principios básicos del análisis estructural.

CONTENIDO

1. Introducción
2. Reacciones
3. Diagramas de fuerza cortante y momento flexionante
4. Introducción al estudio de las armaduras planas
5. Armaduras planas (continuación)
6. Armaduras tridimensionales o espaciales
7. Líneas de influencia
8. Deflexiones y rotaciones: métodos geométricos
9. Deflexiones y rotaciones: métodos de energía
10. Introducción a las estructuras estáticamente indeterminadas, métodos aproximados de análisis
11. Método de las fuerzas para el análisis de estructuras estáticamente indeterminadas
12. Líneas de influencia para estructuras estáticamente indeterminadas
13. Métodos de análisis por desplazamientos método pendiente - deflexión
14. Distribución de momentos en vigas
15. Distribución de momentos: marcos continuos
16. Introducción a los métodos matriciales
17. Fundamentos del método de los desplazamientos o de la rigidez
18. Matrices de rigidez para elementos inclinados
19. Técnicas matriciales adicionales
20. Análisis estructural con microcomputadoras


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19/11/2023

📚 Libro: Agua Potable para Poblaciones Rurales - Roger Agüero Pittman

Roger Agüero Pittman

AGUA POTABLE PARA POBLACIONES RURALES [PDF]
Sistemas de Abastecimiento por Gravedad sin tratamiento

Autor: Roger Agüero Pittman
Asociación Servicios Educativos Rurales (SER)
1997

PRESENTACIÓN

La ampliación significativa del acceso al consumo de agua potable en las zonas rurales de nuestro país es uno de los principales desafíos que debemos enfrentar todas aquellas instituciones que estamos comprometidas en la mejora de la calidad de vida de la mayoría de la población. Sistemas de abastecimiento de agua potable seguros, adecuados y accesibles, conjuntamente con un saneamiento apropiado, permitirán eliminar o disminuir los riesgos de muchas enfermedades de importante incidencia en nuestro país, mejorando sensiblemente la situación general de la salud, así como aminorar la carga de trabajo de las familias, en particular de mujeres y niños.

Buscando responder a estas necesidades, Servicios Educativos Rurales (SER) desde hace más de doce años ha venido implementando como una de sus líneas de trabajo, la ejecución de proyectos de abastecimiento de agua potable en distintas zonas rurales del país. Fruto de esta larga experiencia y de los logros alcanzados es que nos animamos a publicar el presente libro. Su autor es el Ingenero Roger Agüero Pittman, Coordinador del Área Técnica de SER, quien contó con el apoyo del Ingeniero Nicanor Vidalón Quijada en esta tarea.

Las fuentes de agua que se han considerado en la mayoría de proyectos ejecutados por SER han sido los manantiales ubicados en la parte alta de los centros poblados, buscándose que, por acción de la gravedad, el agua fluya por las tuberías permitiendo ala población satisfacer oportuna y racionalmente la demanda de agua en las condiciones de calidad, cantidad y presión requeridas.

Este tipo de sistema es conocido como abastecimiento de agua potable por gravedad sin tratamiento (ver Figura), no requiere de la construcción de estructuras complicadas de captación, desarenadores, cámaras de filtro, sistemas adicionales de cloración y equipo de bombeo, por lo que tiene un menor costo tanto en su construcción como para su operación y mantenimiento.

CONTENIDO

1. ESTUDIO DE CAMPO Y RECOPILACION DE INFORMACION
1.1 INFORMACION SOCIAL
A) Población 
B) Nivel de organización de la población 
C) Actividad económica 

1.2 INFORMACION TECNICA
A) Investigación de la fuente 
B) Topografía
C) Tipo de suelo 
D) Clima 

1.3 INFORMACION COMPLEMENTARIA

2. POBLACION DE DISEÑO Y DEMANDA DE AGUA 
2.1 POBLACION FUTURA
A) Periodo de diseño 
B) Métodos de cálculo 

2.2 DEMANDA DE AGUA
A) Factores que afectan el consumo 
B) Demanda de dotaciones 
C) Variaciones periódicas

3. FUENTES DE ABASTECIMIENTO
3.1 TIPOS DE FUENTESDE AGUA
A) Aguas de lluvia 
B) Aguas superficiales 
C) Aguas subterráneas 

3.2 SELECCION DEL TIPODE FUENTE
A) Manantiales 

3.3 CANTIDAD DE AGUA
A) Método volumétrico 
B) Método de velocidad - área

3.4 CALIDAD DE AGUA 

3.5 ASPECTOS LEGALES

4. CAMARA DE CAPTACION 
4.1 TIPOS DE CAPTACION 

4.2 DISEIÑO HIDRAULICO Y DIMENSIONAMIENTO
A) Captación de un manantial de ladera y concentrado 
B) Captación de un manantial de fondo y concentrado 

4.3 DISERO ESTRUCTURAL 

5. LINEA DE CONDUCCION 
5.1 CRITERIOS DEDISEÑO
A) Carga disponible 
B) Gasto de diseño 
C) Clases de tubería 
D) Diámetros
E) Estructuras complementarias 

5.2 LINEA DEGRADIENTE HIDRAULICA 

5.3 PERDIDA DE CARGA
A) Pérdida de carga unitaria 
B) Pérdida de carga por tramo 

5.4 PRESION

5.5 COMBINACION DETUBERIAS 

5.6 PERFILES EN “U”

5.7 DISEÑO HIDRAULICO DE LA CAMARA ROMPE PRESION

6. RESERVORIO DE ALMACENAMIENTO
6.1 CONSIDERACIONES BASICAS
A) Capacidad del reservorio 
B) Tipos de reservorios 
C) Ubicación del reservorio 

6.2 CASETA DE VALVULAS
A) Tubería de llegada 
B) Tubería de salida 
C) Tubería de limpia 
D) Tubería de rebose 
E) By-pass

6.3 CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL RESERVORIO 

6.4 DISENOESTRUCTURAL DEL RESERVORIO
A) Cálculo de momentos y espesor 
B) Distribución de la armadura 
C) Chequeo por esfuerzo cortante y adherencia 

7. RED DE DISTRIBUCION
7.1 CONSIDERACIONES BASICAS DE DISERO 

7.2 TIPOS DE REDES
A) Sistema abierto ramificado 
B) Sistema cerrado 97

7.3 CONEXIONES DE SERVICIO

8. PRESENTACION DE.PLANOS Y EXPEDIENTE TECNICO 
8.1 PLANOS
8.2 EXPEDIENTE TECNICO


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📚 Libro: Abastecimientos de Agua - Simon Arocha R.

Simon Arocha R.

ABASTECIMIENTOS DE AGUA [PDF]
Teoría y Diseño

Autor: Simon Arocha R.
Ediciones Vega S.R.L.

CONTENIDO

Capítulo I
Criterios básicos para el diseño

Capítulo II
Redes de distribución

Capítulo III
Estanques de almacenamiento

Capítulo IV
Líneas de aducción por gravedad

Capítulo V
Líneas de aducción por bombeo

Capítulo VI
Obras de captación

Capítulo VII
Fuentes de abastecimiento y sus características

Capítulo VIII
Estaciones de bombeo


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📚 Libro: Abastecimiento de Agua y Alcantarillado - Vierendel

Vierendel

ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO [PDF]

Autor: Vierendel
4ta Edición - Octubre del 2009

PRESENTACIÓN

El presente libro ha sido ideado como un complemento de los textos existentes, con el objetivo de ayudar a los estudiantes de ingeniería a adquirir un conocimiento de acuerdo a la reglamentación vigente en este campo.

Al comienzo de cada capítulo se da una exposición breve de las nociones fundamentales y se resuelven unos ejemplos típicos. Los problemas presentados son los propuestos en los exámenes de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería, además de otros que sirven para el manejo de los programas de computación que también se muestran; tratando así de poner la computadora al servicio de la ingeniería.

Se presta atención fundamental a aquellas cuestiones que no están aclaradas con suficiente detalle en los cursos existentes y que son difíciles para los estudiantes.

Estamos convencidos de que numerosos problemas resueltos, es una excelente forma de aclarar y fijar los conceptos básicos en cualquier disciplina de esta naturaleza.

CONTENIDO

Capítulo 1.
- Partes constitutivas de un sistema de Abastecimiento de agua.

Capítulo 2.
Métodos de estimación
- Método comparativo
- Método racional
- Métodos analíticos

Capítulo 3.
Obras de conducción
- Datos básicos de diseño
- Reservorios

Capítulo 4.
Aguas subterráneas
- Flujo permanente
- Flujo no permanente
- Penetración parcial de pozos
- Interferencia de pozos

Capítulo 5.
Redes de distribución
- Planeamiento de un sistema de distribución
- Sistemas abiertos
- Sistemas cerrados
- Método de HARDY CROSS
- Método de la Tubería Equivalente
- Método de Linealización

Capítulo 6.
Obras de alcantarillado
- Redes de alcantarillado
- Fórmulas para el cálculo hidráulico


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