J*Ji),ura/f !"i'' (tl

Fundamentosde análisis estructural

Segunda edición

Kenneth M. LeetProfcsor Dnú'rito, Nonb c nstcrn Un iu ersity

Chia-Mitg tlangPr"ofesor; Uniuersity of Calfaruin, San Diego

TraducciónIlrnilio Sordo Zal>ty

Coordinndor dil Prngrnnm de Posg'ndo en Ingenier'ía Estrucnn'nlUniu ersidr d,4rutónonza Metropo litnn a

Revisión técnicaRaírl Arrioja JuárezPrqfesor de Ingeniería

Uniuersidnd Auttínornn del Estalo de Morclos.Cu ertt taact, Nlora los, ful ít: i to

n¡Éxrco, eocotÁ. BUENos ArREs. cARACAS. GUATEMALA. LtsBoAMADRID . NUEVA YORK . SAN JUAN . SANTIAGO

AUCKLAND . LONDRES. MILÁru . MONTBEAL. NUEVA DELHISAN FRANCISCO . SINGAPUR . ST. LOUIS . SIDNEY. TORONTO

Director lligher llducation: Migucl Angel'lblcdo CastcllanosDirector ctlitorial: Ricardo A. del Bosc¡ue AlaytinEditor sponsor: Pablo Eduardo Roig YínquezEditora de desarrollo: Paula Montaño GonzíúezSu¡rervisor de producción: Zeferino García García

Fnndnnlelrtos de anírlisis esf lrrctut'alScguncla edición

Prohibicla la reproducción total o plrcial cle csta olrra,por cualquier medio, sin la autolizacióll escrita del eclitor.

-E McGraw.H¡llütili Interamer¡cana

DERECFIOS RESERVADOS O 2006 respecto a la primela edición en español porMcG RAW-HILL/I NTIIRAMERICANA EDITORES, S.A. DE C. V.

A núsidiary rf The McGratv-IIill Cottt¡ttmie.s, Irtc.

Edificio Punta Santa Fe

Prolongación Paseo de la Reforrna 1015,'Iorre APiso 17, Colonia Desarrollo Santa Fe,

Delegación Alvaro ObregonC. P. 0137(r, México, D. F.

Miembro cle la Cátnara Nacion¿rl de la hrdustlia Editorial Mexicana, Ilcg. Nútn. 736

Imagcn de portada: T.Y. Lin lnternational / Moffatt & Nichol Joint Venture:Pt'o¡lietario: California Department of Transportation.

I-a sección dc créditos cle la página 742de esta obra se corrsidera una extensión cle la presente phgina lcgal

fsBN 970-10-5627-2

Traclucido de la segurrcla edición de: FUNDAMENTALS OF- STRUCTURAL ANAIJSISClo¡ryriglrt O MN'lVl hy Thc McCraw-Hill Conrpanies, Inc. All rights rcserved.

Plcvious cdition O 2(X)2.

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1234567890 09875432 t06

Irrr¡r'cso cn Móxir:o Printcd ilt Mcxico

II U N DAM ENI'OS D I' AN,ALI :; IS ES]'RU CI-U RAI,dc Kcrrrrcth M.l-cct y Clriarr- Mirrg Uarrgsc tcnrrirrri <lc irn¡rrirnir clr f'cbrclo tlcl 2(X)fi cn

l-itognilicn lngrarncx, S.A. dc C.V.Ccnteno 162-1. Col. Granias EsnrcralclaN4éxico D.[;.

ACERCA DE LOS AUTORES

Kenneth Leet recibiti su cloctor¿rdo eu Ingcniería Estnlclul'al clelN'fassachusetts [llstitute of 'l'echnology. Conto prof'esor cle IngenieríaCivil en Norllleastern University, enseñti por nrírs cle 30 años cursoscle licenciatura y posgr¿l(lo en Diseñcl cle Concreto Reforzado, AnálisisEstructural, Cinrentaciolles, Placas y Cascarones, y cursos cle recapi-Irtl¿rciírn l)flra pr()yectos finlles tlc lrrgenicría. []l ¡lrof'csr¡r l-cet reci-llió cn 1992 el prcnrio a lu excc'lcrrcia cn la cltseñunza orr Nolhcaslcrrr[Jniversity. 'l-¿rrlbién fue nliernbro de l¿r planta acadélnica en DrexelUniversity, Irilaclelfia, duralrte diez años.

Adicionalnlente a la autoría de la prirnert edición cle este litrro so-bre An¿ilisis Estrucf ural, pLrblicada por Mircmillan en 1988, es aulorrle Fttttrltttttentuls o.f lleinfttrced CttncreÍe, publicado por lvlcGraw-llill clt l1)82 y ahora, cll su lcrccia etlicitin.

Antes cle la acaclemia, trlbajti conro ingeniel'o adnlinistrarklr tle lacollslruccirirr pirra el Corps of Alnry lirrgineers de Estatlos Unidos,para Clatalytic Constnrction C,bnt¡rany L-olllo ingeniero cle carrrpo, ycorno inseniero en Diseño llstructural para cliversas llnuas de Inge-tlieríit ltsf nrclural. Tanrlliérr Itit e.iercitkl la consultoría en eslrrrcrturas

¡xrra divcrsas agencias grrbclnnrrrcntales y clnptesas ¡tr-ivirtlas, irrclu-yenclo el tJ. S. f)eparhnerrt of'Transporta{ion, Pl'octer & Garnlrle,'l'c-lctlyrre lingineerirrg Services, y los tle:parl.itrnctrlos rlc puentcs de lircitrtl¡rtl tlc Fillclclfl¿t y <lcr Boston.

Conro rniernbro de la Anrcr ican Arti{r'ation Association, el Anrc-t ic¡rr Corrcrctc lnstitrrte , ll ASCIl y lir Boston Society of Civil tingi-ncels, el prol-esol Leet ha llalticipado activaurente eu socieclaclcs

¡rrof'csionirles ¡tor nruchos años.

Chia-Ming Uang es prol'esor dc Irrgenierí¿r Estnlctul'al err Universityol'Califblnia, San Diego (UC,SD). Itecibiti el glado de lrrgenielo Ci-vil ¡xrr ll Nirliolr¿rl Tuirvan IJllivelsity, y su nlaesft'ílr r-ll Ciencils(i\,{.S.) y ckrctorado en liilosol'ía (l'h.D.) por'la [Jrrivcrsity ol'Califtl-nia cll Ilcrkelcy. Sus áreas de invcstigacióu incluyerr el arriilisis y rli-seño sísrlico tle cslruclrrras <le lccr<t, contl)ucslils y tle rnarlera.

lil prol'esor Uang tirrrrbién es co¿lutol'clcl texto I)uctile De.tign of'Stcal ,Stnrctu r?,r para McGrarv-l lill. Recibiri el Acaderuic Senate Dis-lirrgttislrcrl'lcirclrirrg Ar,virld olorgít(lo ¡rol lir UCSI) elr 2004.'l'irntbiórrrccibiri err 2(X)l cl llayrtrontl (-'. llccsc ltcsc¿u'ch l)riz.c, y cn 2(X)4 clMoisseil'f'Arvarcl, anrlros tle la ASCI'1.

IX

Dedi'omos este lib,o fl nuestrtls esp^s*s e htjos, y n los ?*rner*s*sltrcfcsores c ingcniuns 1tr{'c.rionnlcs r¡rrt, t'ontilntyc,,tt (t rtttcstt.om,ocitnic,to del aníli.ris y cuilp,?ta.ntiento de lfls (.rÍrurcftffns.

CONTENIDO

Prefacio

Capítulo 1

Capítulo 2

Capítulo 3

XVII

lntroducciónl.l Sinopsis del texto1.2 El proceso de diseño: relación entre el

lrrálisis y el diseño1.3 llesis(enciayf-uncionaliclacl1.4 Desarrollo histórico cle los sisternas

estructuralesL5 E,lementosestructuralesbásicosL6 Ensanlble cle elementos básicos para

formar un sistema estructural establel.l Auílisis por computadoral 8 Preparación de la rrel.lroria cle cilcrrloResunlen

Cargas de diseño2.1 Códigos de diseño y de construcción2.2 Cargas2.3 Cirrgas rluertas2.4 Cargas vivas2.5 Cargas eólicas2.6 Fuerzas sísmicas2.7 Otras cargas2.8 Conrbinaciones cle cat'sa

Resnmen

Estática estructural. Reacciones3.1 Introducción3.2 Fuerzas3.3 Apoyos3.4 lcle¿rlización cle las estructr¡ras3.5 Diagranras de cuerpo libre3.6 Ilcuaciones tle er¡uilitrrio e st¿Ítico

3.1 Ecuaciones de contlición3.8 Influencia de las reacciones sobre

estabilirlad y la detelruin¿citin tlecstructrlr¿ls

3.9 Clasilicación de las estructul'as3.10 Contparación entre estructuríts

rlcterlninad¿rs e ineletet'nritraclas

ltesunren

20^aL-)

2425

33

7

u

tl

2721282836t[3

59646-5

ó6

73na

148lB-5

Bó

fJ tt

94lahs

97r05

Il0It2

XI

Llorrlcrritkr

Capítulo 4

Capítulo 5

Capítulo ó

Capítulo 7

Armaduras 1214.1 lntroclucción l2l4.2 Tipos tler annacluras 1244.3 Arr¿ilisis cle arrnaduras l2-5

4.4 iVétoclo dc los rrudos 1264.5 llan'as nulas 130

4.6 Método rlc las secciolrcs 13l4.7 Estltrilitlad y graclo clc dctct'lnilracitirt 139

4.U Arr¿ilisis c:onrputacional de arntaduras 145

l{csunren l4tt

Vigas y marcos5.I lntrocluccititt5.2 Alcance clcl c:rpítulo-5.3 llcuacioncs para cortflntc

y rnOlnentO

5.4 Diagranrls de cortarrte y de rnonr:nto-5.5 Princi¡rioclesuper¡rosicióu5.(r tsost¡ue.io <Ie la configuración

tlcftrrt¡larlir tlc una vigit o r.ur Inarc )

5.1 Grado de indetcnniu¿rcitinIlcsurncn

Cables6.I Introclucciórr6.2 Caractcrísticas cle los cablcs6.3 Variación de la fuerza clel cable6.4 Análisis de un cable que soporta

cargas gravitacionales (vcrticales) 2246.5 'l'colenlir gcrrcral cle los cables 2256.6 I-a cortfigulación funicular de tnl ar -'o 228I(csurnelr 231

Arcos 2357 .1 f ntroduccirin 2351.2 'l'i¡xrs dc arcos 2357.'3 Alcos tri¿uliculaclos 2377..1 . Corrf igurirciti¡r firnicullr ll¿lr'ír r-ul ¿lrco

que soporta ul)¿r calga unifbrnrcnrcnteclistribuida

I{csu rrrcrn

Cargas vivas: líneas de influenciapara estructuras determinadasB.l Iutloducci(rnfJ.2 l.íncas tlc irrllrrcncilr

163t63r68

r69n6194

l98203206

221221

222223

??o

1+L+

7_49

249249

Capítulo B

(brrlc¡ido

8.4 El principio de Mi.iller-Breslau8.5 Uso de las líneas cle influencia8.6 Lfneas de influencia para trabes que

soportan sistemas de piso8.7 Lfneas de influencia para armaduras8.8 Cargas vivas para puentes carreteros' y ferroviarios8.9 Métododelincremento-decremento8.10 Máximo momento abioluto por carga

viva8.1I Cortante miíximoResumen

Deflexiones de vigas y marcos9.1 Introducción9.2 Método de la doble integración9.3 Método de área-momento9.4 Método de la carga elástica9.5 Método dp la viga conjugada9.6 Ayuclas de tliseño para vigasResumen

Métodos energéticos para el cálculode deflexionesl0.l IntroducciónlO.2 Trabajo10.3 Energía de defo¡pación10.4 Deflexiones-por el método de trabajo

258261

264271

277280

285288290

301301

301

307326331339341

Capítulo 9

CapÍtulo 10

Capítulo 11

353353354356

r0.5r0.6IO.710.8

y energfa (trabajo real) 358

Trabajo virtual: arnr¿rduras 360Trabajo virtual: vigas y marcos 376Suma finita 388Principio de los desplazamientosvirtuales de Bernoulli 390

10.9 Ley de las deflexiones recíprocasde Maxwell-Betti

Resumen

Análisis de estructurasindeternrinadas por elmétodo de las flexibilidadesI l. I lnlrotlucción| | .2 Concepto tte reclundante

11.3 Fundamentos del método deflexibilidades

| 1.4 Punto de vista altenlativo clel nrétodode las flexibilidades (cerrandoaberturas internas)

393396

409409409

410

414

xtv ('ortlt'rritlot:tI

I I.5 AI¡¿ilisis litrcra¡ldo rcstl.icL:i()nc:s

irrtelnas 423| 1.6 Aselltanrientos ell los itlx)yos. cunll)io

dc tettt¡reratur¿l y errorcs c|tr firlrtic¿rci<i¡l 43 |

| 1.1 Aniilisis (lc estntctut'Íls con varirrsgt'aclos clc i nde(enll i rrlcirill

| 1.8 Viga sobre apoyos clásticosI{csunrcn

Análisis de vigas indeterminadasy marcos por el método dependiente-deflexiónl2.l ln(roduccióll12.2 Ilusl"raci(rn del nrétodo clc

pcrrd icrrl c-tlcl-lex i tilr12.3 Dcduccirin de la ecuaci<ill ilc

415443.146

|"¡IFit!:frt'I'r.t;t

Capítulo 12

Capítulo 13

455455

455

pe rrcliente-deflexión 45712.4 An¿ilisis rlc estrr¡crtul'¿ls por cl tnótodo

de pentliurte-dcf'lexión 46312.5 An¿ílisis de estn¡cturas cou libcltad

¡rara dcs¡rlazarsc latcl'al lltentc12.6 Ilrdctrrl'luillacir'lr cincllriític¿rResunten

4tl4ll(r481

Distribución de momentos 49713. I ln{rr¡clrrcción 4t)'/13.2 Dcsalrolkr tlcl lnétoclo tlc clistlibrrcitilr

dc trtornentos13.3 Resunlell dcl método de clistribuci(r¡r

clc nronrcntos sin traslacirill rlc los

49ti

nuclos -50:l13.4 An¡hlisis dc vigas llrecliantc

clistribtrcióll de ulolnelltos 50.t13.-5 N4odificación cle la rieidez de los

lnie rnblos 5l I

13.6 An¿ílisis cle llralcos condcspllrzarrricntol¿rlclirl¡rcrrrrritickr 526

13.1 Análisis cle ult llarco no al'rios{l'atlobl.jo cargl gcncral 530

l3.tt Arrálisis clc ¡n¿rrcos dcr v¿rrios nivclcs -53-5

13.9 Mienlbnrs no prisrnáticos -537Resumen 546

Estructuras indeterminadas: líneasde influencial4.l lnlrocluccirirr

555.55-5

14.2 Constnrccirin dc líncas de influcnciirutilizallrlo la distlibucitirr tlc nlontclttos -5-5(r

14.3 I'r incipio de l\,{üllcr-llrcslau .5-5!)

Capítulo 14

l))]lI

t

-l]I

i

Contenido

Capítulo 15

Capítulo 1ó

14.4 Lfneas de influencia cualitativaspara vigas 561

14.5 Patrones de carga viva que maximizanlas fuerzas en edificios de variosniveles

Resumen

598599

602

6t06r3620625

rigidecesResumen

Análisis aproximado de estructurasindeterminadas 58115.1 Introducción 581

15.2 Análisis aproximado de una vigacontinua bajo carga gravitacional 582

15.3 An¿ilisis a¡rroximado cle un nlarcorígido bajo carga vertical 589

15.4 Análisis aproximado de una annaduracontinua 592

15.5 Estimación de las deflexiones en

armaduras15.6 Armaduras con doble diagonal15.7 Análisis aproximado de un ularco

rígiclo de varios lriveles brjo cargagravitacional

15.8 Análisis de marcos no arriostraclos. bajo carga lateral

15.9 Método del portal15.10 Método del voladizoResumen

Introducción al método generalde rigideces ó3316.1 Introducción 63316.2 Comparación entrc los métodos

de flexibilidades y de rigideces 63416.3 Análisis de una viga indeternrinada

empleando el método general de

569578

639651

Capítulo 17 Análisis matricial de armadurasempleando el método directode rigideces é5517.1 Introducción 65517.7 Matrices cle rigidez de krs ntienlbros

y de la estructura17.3 Construccién de la matriz de rigiclez

a nivel elemento para una barraindividual cle armaclura

17.4 Ensamble de la matriz de rigidezcle la estructura

6fi)

6(f)

662

xvl ( \rrrlclr ido

11.5 Solución del nrétodo clirectode rigideces

17.6 Matriz de rigidez a nivel elelnentocle una barra de trrnadura inclirracl¿r

l1 .'l Transfbr¡n¿rción de coorrlenadasde una nratriz de risidez a nivelelernento

I{esumerr

Análisis matricial de vigas y marcosempleando el método directo derigideceslB. I Introducción18.2 M¿rtriz de rigidcz de la estructuraf 8.3 lvlatriz tle rigiclcz lotacional de 2 x 2

para un ntientbro a flexiónlB.4 Matriz cle rigidez a nivel elemento

de 4 x 4 en coortlenadas locales18.5 Matriz cle rigidez a nivel elemelrto

de 6 X 6 en coorclenadas locale,;18.6 Matriz de rigidez a nivel elenrer.lo

de 6 X 6 en coordenadas globalcslB.7 Ensamble de una nratriz de rigidez

de la estructur¿r: nrétodo directo de

rigiclecesResuruen

de operaciones matriciales básicas

problemas impares

665

667

618679

Capítulo 1B

Apéndice RepasoGlosarioResultados para losCréditoslndíce

ó83683685

686

695

705

tt3

7167r8

721733737742743

PREFACIO

ljstc texttt ittlxlrluce it los cstrtrli¿urles rle irrgcrrierít y ur<¡rritectula tr

l¡ls l.écnicas bhsicas rec¡ucriclus para el'ectuar el análisis rlc lu nrayoríirclc las estnrcturas y de una gran p¿lrte de los elentcnlos (lue las cont-

l)onen, incluyenclo vieas, rnarcos, ilrcos, annaduras y cables. Arnrt¡uekrs uutorcs consicleran que l<ls lectores lurn llcvatlo ¡treviarrrenle ctrr-sos brísicos ell esl¿itica y resislcttcia dc materiales, l¿rs técnic¿rs ll¿isicirst't:lltciottlttllts c<tn <liclros culsio¡i sc r'('l)itsan lrl'r"rvcruclllc llr ¡rrirrrcnr vt'z(lttc sc ltle ttcion¿ut. l)ar'¿t acllu iu' lirs e xJllicacioncs, sc utiliz¿ur ntuclrosc jcttt¡rlos cuidarlosanrclrlc sclccciollatlos ¡lrnr iltrs{r'lr' llrs tlilL'l'e rr{cs

téctric¿rs analílicas prescntÍl(l¿rs y, cuarrdo cs ¡xlsilllc, se: sclcccion¿rrrc.ictnplos conro los enconlrados ¡xrr los irrgeniexrs cn str ¡lriictica prrr-f'esionrl real.

Características de este texto

l. 'frltarnicllto extclrso tlc las clrgas. IJI cu¡rítrrlo 2 scr rlctlicir lr

utut vasla cxplicaci<irr <lc las cargas, irrclLrycrrckr cirrglls nlucltasy vivas, íreas lrillutarils, y firerzas eólicas y sísrnicas. []lt eslirctlicitin, se incluyot cs¡rccil'icacioncs erilic¡rs y sísnricls uctrr¿l-

lizatlas clc acucrclo a lir tillirrra ccliciíln dc las rrol'nr¿rs ASCll. Sclru sirnplificackl la ex¡llicaciírn soble las nonnas rnris corn¡rle-

.ias tlel reglarnenlo rle conslrucciolles naciorral rrriis rccientc(ANSI/ASC'lJ), c¡uc cstri enf ocaclo a ingcnictos ¡rrofbsiorrirles,l)ara l)roporcioll¿rr a los lectores un entcnclirniento ['rírsico cle

cónlo los ecliflcios cle varios rriveles, puentcs y ()tras cstructrr-ras, rcspontlen il lirs calg¿rs síslnicirs y ctilicas en v¿u'ils zon¿rs

cle f:stuclos Uniilos. Dste capítuk.r ¡rtredc utilizilrse conro una re-f'ercncia útil para crrrsos rlue cotnbinarr anílisis y diseño, así

conlo para proyectos llnales de diseño err la licellciltura.2. Nuevos ¡rroblcnras de tarea. Se ha increnrcntado sustarrciirl-

nle llte el lltirnero tlc l.rrrblentls uuevos de tarea; ¿rlrerrlcclor clcl60 ¡rot'cicnlrl tlc los ¡rtrrhlcrnlts cstlÍn lc',,isltrl<ts o sorr rrtrcv()s(en el sisterna inglós y el sistenra nrétrico), y rnuclros rle ellosson problerrras t(licos cle anírlisis eucontrados en la ¡'lriictica.Tbdos estos problcrnas f¿rcilitrn al prof'csor' la sclc:ccitin cle

problernas de acucrdo ir una clase o énfirsis erspecíficos.

3. Nuevas aplicacioncs y prol)lcrnas dc coln¡rufldora. l-()s

¡rrolllcnras dc corrr¡lrrl:rdrlra, nucvos en cslil ctlicitin, l)r1)lx)r:cion¿rn a los lectorcs rrr crrte lrtlinricnl() nuis ¡lrolirrrrlo tlcl corrr-portarniento estructural cle annaclur¿ls, rn¿rrcos, ¿rrcos y otr'os

sislenras eslnrctrrla les. Ilstos problctttas si ntplc:s, ctriclatkrsa-nrcn{e cliscñatkls, ilus{r'arr irsl)cct(}s sigtrifiurtivos tlcl conr¡ror'-

i

xvll

,r4w&a':Mit ;

H

xvill l'rclircit¡

ta¡nicrrto cstructrrrill (luc, clr cl ¡rasitdtt, calculistits c()n cxpc-riencia necesitaban varios airos de prílctic¿r pata entencler yanalizar conectarr)ente. Los probletnas de cout¡rutadora se

identiflcan con un síntbolo de ¡ratttalla de contputadora y co-nrienzan en el capítulo 4 del texto. Los Ituevos probletnas de

cornputadora puedett resolverse utilizando la vcrsióll educa(iv¿t

del progranr¿r cornercial RISA-2D <lisponible para los usttarios

del ntrcvo cenlr'o tle a¡l'entlizaje en línca tlcl tcxto. Sill etlttrltl-go, cualt¡uier progranla que genere conliguracitlncs tleftlr¡na-das así cottto cliagrarnas de coltante, tlttlltlclllo y carga axial

¡ruede utilizarse pal'a resolver los ¡lroblctltlts. Ell cl ccltlro dc

a¡rrenclizaje e¡r línca se dis¡rone lanrbién dc tlltn tlcscripcirindel uso del progranta RISA-2D y de un tutorial escrito por los

alrtor es.

Bxplicacitín extensa del nrétodo gencral dc rigidcccs. El ca-

pítulo l(r, sobre cl tnétodo getteral dc rigidcccs, ¡rro¡rotcionauna clara transiciírn de los nrétodos clásicos cle arlírlisis a aqtle-

llos que utilizan fonlrulaciones nratriciales para el análisis porcornputadora. conlo se ex¡rlica en los capíttrlos l7 y 18.

Ilustraciones realistas, cotn¡rletatnente dibu.iadas. Las ilus-tracioncs rlel (cxto pro¡rot'cionan ulta visi(ln realista de los ele-

nlentos estructttrales rcales y utt etttett<Iitltienttl clartt de c(rllloel calculist¿t rttodela.juntas o nttdos y colrdiciottes de ftottlera.El texto se cotrt¡rletnenta con lotografías que ilustlart c.ictlt-

¡rlos de fallns en etlificios y puenles.

Nuevo centro de aprendiz:r.ie cn línea. Este texto olrece tlnnuevo cenlro de aprendiza.ie basaclo en lir rcd qtte se c¡lcttcl.t-

tra disponible para los ustt¿u'ios cll www.ltlllltc.ct¡nl/leet2c. Elsitio ofrecc un conjunto clc hen'antietttas, iltcluyetrdo clia¡rosi-

tivas de clase, utt b¿urco de intágelres del texto, eulaces útilesde la red y el software educativo RISA-2D.

Contenidos y secuencia de capítulos

Se ¡lreserrtan los lcntas de estc libro cn ulta sccttcllcia cuidltdosa¡llcll-te ¡rlaneada para facilitar al aluntno cl estudio dcl anírlisis cstructural.Adiciorralrnente, se tliscñan l:rs cx¡llicaciollcs al tlivel de los estu-

di¿ullcs der pl'irnct'os scnrcstrcs dc irrgcnicríl. Estas cx¡rlicacitlttcs sc

b¿rsan en los ruuclros años dc cx¡rcricttcia t¡ue los ¿ttlt()rcs ticltctl ct¡ laenseñanz¡r tlcl ¡rn¿ílisis eslt'ucLt¡ral.

[:l ca¡lítulo I ¡rrrl¡;orcion¿t un t'cpaso llislririco clc la irrgcrrict'í¿t cs-

l"ructur¿rl (de las ¡rrilueras estructuras tle posle y dirrtcl a losrascacickrs y ptrcntes colgart(cs actuales) y tuta ltt'eve explica-citirr cle la inlcrrcl¡rciírn cnlrc cl aniilisis y cl disclto.'l'utnbie<nse dcscribclr las características esellciales tle las estructt¡l'us bír-

sicas, dctall¿uldo tanto srts vcrttititts conto stts i¡lconveltictltcs.E,l ca¡lítukl 2 solrrc cargas sc tle:scribc antcriolnlcnlc cu (lrl'¿¡r'lc-

rí.tlit'tt,v tIc c,s!t' It'.t|¡t.Los ca¡rítulos 3, 4 y 5 ¡rrrtporciottiul las técnicas llítsicas ret¡ttcri-

rlas pat'a dclcrnlirr¿tt'las fuct'zits ert las b¿tllas tlc itl'rrtadtrrits. \'Ios lnonrent<)s y cort¿lntcs ctt vigas y nlírrcos. [,os ttlí'lotlos tlc-

4.

5.

6.

-

I'r't:litt ir¡ xtx

sarrolla(los en estos capítrrlos se utilizan para resolvef c¿lsi

cualquier problema del resto del texto.Los capítulos 6 y 7 interrelacionan el comporlanliento cle arcos y

cables y estudian sus caractel'íslicas especiales (esf\rerzo cli-recfo axial y eficiencia en el uso cle lnateriales).

lll ca¡rífukr I explica metrldologíils para posicionar la carga vivaen estructrtras deterllinadas cle mflnera (lue se nraxirnice l¿r

Itrerza interrn¿r en una scccirin cspccífica rlc una viga o ul.l l¡rar-co o err las ban'as clc ult¿t ¿rlrl¡clura.

[,os cu¡rítttlos 9 y l0 ploporcionall los nlóto(l()s ulilizados parircllcular las def'lexiones de las estructt¡l'as para verificar queuna estrrrctura no seil cxer-sivalnentc' flexible, y piu'¿l analizarestrucluras indcternrinadas aplicando el lnétodo cle las deftrr-llurciont's consislcltlcs.

f .os ca¡lífukts ll,12 y l-1 irrlnlclucerr vlrios lltí[otlos cliisicos ¡rir-ra ef'cctuar el aniílisis rle eslnrctul'as irrle{cnninadas. Aunr¡rre¿rcluallrrc:nte las cstructuras illclctennirradas ltriis corn¡rlcjas sc

analiz¿rn por computaclora, ciertos métodos tradicionales (porc'ienrplo, la clistribución cle lnornentos) son ú{iles para estinlorlas fuelzas en vigas y nr¿ucos altanrente incletenninados y po-clcr verillcar l¿r solución de la conrputaclora.

El capítukr l4 arn¡llía los nrétotkrs utilizados en el capítulo 8 alan¿il isis de est nrcluras i ndetcrnr i nadas. l .os i rrgcnieros t¡ti l izunlas técnicas de ¿unbos ca¡rítulos ¡rara clisehar- puentes y otrascstructururs su-ietas a c¿lrgas móvilcrs o a cargas vivas cuya po-sicitin crr la estrucLura ¡'nrccle canrbi¿rr.

I3l capítulo l5 proporciona lnétoclcls aproximatlos de análisis, uti-lizados plt'a estinrar el valor de I¿rs fuelzas en prurtos selectosrlc cs(ructur'¿rs altarlentc inclelc'.rrninadas. Con eslos rnétodosa¡rxrxirrraclos, los calculistas ¡rueclen verific¿rr Ia ¡rrecisión delos estudios de cornputadora o comprobar' los resultaclos cle

¿rn¿ilisis tmclicionales nranrrales rn¿ís tartlados clescrilos en ca-pítulos antcriores.

Los cn¡lítrrkrs 16, 17 y I B introchrcen a los rnétodos rnatriciales cle

análisis. lJl capítulo l6 anrplía el nrétoclo gcneral de rigidcceslu urra vllicrlacl rlc estn¡cturas scncillas. l-a f onnullcir'rn nlalri-cial clcl nrétoclo cle rigicleces se aplica al análisis tle an.n¿rduras(ca¡rílulo l7) y al análisis cle vigas y nrarcos (capítulo l8).

RECONOCIMIENTOS

I-os iru{ores clese¿rrr reccx'cl¿rr al cdilor Davicl Il. Johllstorte (q.e.p.d.)tlc Macnrill¿ll) y rcconocer su ayucla invaluahle con la ¡rritnera ecli-

cirilr de este liblo.'[iurrbión dcseun agrldccerr ¡r lliclriu'cl Scr¿rnton, Satrl Narrryet, Ito-

bcrt 'lirylor, l\{irr ilyn Scllcf'f'lcr y Anrrc [iillrclt ¡lrr-str :rytrrla corr ll ¡rli-nrcr¿r crlicirin clc esle lilllo, y ¿r Dcnnis llclnal c¡uicrr csclibió clclpítulo 18, totlos elkrs cle Northeas{enr University.

'lirtrrhiórr dcsr:un agratleccr a llnrcc ll. Batcs rlc lLlSA 'fccllnolo-gics por ¡rropolciorral' un¿r vcrsirin cstudiirntil tlcl progranra avanzatlotle conrputaclora l{lSA-ZD corr sus lluch¿ts opciones parir presentarresultados.

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I'rt:l¡rt io

'l'lrlrbión sc al)r'cci¿r l)r'of'undalllclltc cl ill)oyo y lls ltltrcllils llorasde edición proporciou¿rclas por mi espos¿I, .ludith Leet.

Por su ayuda cou la prinrela ecliciriu, los autores deseru agt'ittle-ccr aAmy I-Iill, GL¡¡'ia Sclliesl, Ilric Munson, Suz¿urle Jeans y PattiScott tle McGraw-llill y a Jef'f Lachina.

Pol su ayuclzr con l¿r segunrlir eclición. los autoLes agraclecett a

Amanda Green, Suzanne Jeans y Jlne lr4ohr clc McGraw-llill; a Jcll'l-achina rle L¿rclrina ['ublishing Sc¡'viccs, y a Patti Scott, editol'it dc litsegutxla edicitin,

Sc agt'adecc asiruisnlo a los siguiclrtcs revisol'es pot' sus tltttylr¡rlcciirtlos corrsc'jos y corrrcrrllrrios:

Eclwin Burdctlc Uttiver,silt, of"lcrtrrc,r,ree, KtulrvillcNorrnan Cluley Culi{itnúu SÍule Polyfccltnic Uttivcrsi\,, p,,,r,,rru

Cieorge Dewey ll4 i c h i g cr r t'fc <- I r n o I o g,íc a I U túv c rs i r.t'

llolrcrt l)cxtcr Uttivtr.¡itt, r1l' A4irtnasttluClegory lrcllves Univcr,rilt: o[' Colilrtrtría-lJcrkclcvKurl Gulley Unive r,vil)' of'Fltn'itluDavirl Peckrrolcl U tt i t,c t'.si ty of I ll i rroi s ut U rltuttu-C hurtr¡ttt i grr

C. [1. Rantey Attlttrnt (Jttit,cr,silt'

Arrtt Sardo ltnva Slttf c Uttit'rtr.ril.t,Arrtlrca Scllokker ltctttt,s\,lrttttio Sfulc Uttivcr,sity[:ric Willi¿¡ulson Utrivcrsill' tl"li:.rus-Artstirr

vL¿rwlclrce IJank Uttit ct',siIt, rll' lViscrtnsi.rt-Mut|is¡¡ttSttrve C. S. Cai Ittui.tíotta Slotc IJttiver.sitt,Slrive K. C-'lratulvcdi 'l'|rc Ohio Slutc Uttiversít)'Stualt S. Chen Stale Uttivet',silt' r¡f Nev'York-llu.ffuloILoss B. C<xotis Univer,sil), of' Cetlrtrutlrt-1.]rntltlarNirtnal K. Das Gcrtt'gitt SouÍltct'tt Uttit'crsilvReginald DesRoches Gcorgiu Ittstilule o.f 7i'dutolog,vfjorracf F:ulous Irsru Slate (Jttívcr,rily

Cart'ctt J. I lall Culi.fot'rritt 11¡lt'le< ltttit: Sttttt' IJt¡it'cr'ritv-Sun Lui,s Obi,s:lttt

Kerop D. Jartoyan Clorkxut (lttit,rtrsil)'

Iiugenc I]. Lovelich Norllrcnt Arizrttttt Utrivt'r'sit¡'Coraf d W. May Univt'r',tit¡' o.[ Nel':'' XIt'xit'tt'l-lronurs I I. tVillcr' On'grtrt Slulc LJttit'er,s'it.t'

.ltx:f l(. Mootc Cttlilrtt'rtitr ,\tttlt IJttit't't',ti!),-,\ttt rtttttt'tttt¡Ilrrrrg Ngtryen Nt¡¡1lt Dukotu,Slule Uttivcrsilt'Okcy tJ. ()tryclttclttlilvc l/ttivcr.rilt' ol' (.ettltrrl I''lt¡ritlu(iuilfclllro l{arnilcz [.Jttit'crsilt, rlf' Kttrt.ro.s

Scott D. Schil'l- C'lantsr¡tt Uttivcr.sílt'R. Parreer Selvat¡l Uttive r,sift' r1[ Arliarr.tcr.r

.f ofrn W. van dc I-itrtlt Miclti,qttn'fe<'ltrtolog,it'ttl Uttit't'r.silt'

I(cnncth LcctI)rof'esor Errrérit<r

Nol't hcastellr t Inivcrsitl'

Clria-lv'ling UarrgProf'esor

Ulriversidacl tlc Califix'nia, San Diego

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