Aplicación del cálculo en el análisis estructural.
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Date
2021Author
Garzón Quiroga, Manuel Alejandro
Director / Asesor / Tutor
Sarmiento Lugo, Benjamín Rafael
Metadata
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El presente trabajo consiste en un ejercicio de modelación matemática de la fuerza cortante, el momento flector, la pendiente y la deflexión de vigas estáticamente determinadas y estáticamente indeterminadas a partir del cálculo integral. Por tanto, se ha dispuesto su estructuración en dos capítulos de la siguiente manera: el primer capítulo aborda la teoría preliminar empleada en el desarrollo de trabajo, a su vez repartida en tres apartados. El primero aborda los conceptos básicos de la estática como cargas y esfuerzos, ley de Hooke y una demostración de la ecuación de curvatura. El segundo apartado presenta la teoría básica sobre vigas abordando los tipos de vigas, las ecuaciones de equilibrio en las vigas, diagramas para el análisis de una viga, condiciones de frontera y tanto una demostración de la ecuación diferencial de Euler- Bernoulli como su relación existente con la carga, la fuerza cortante, el momento flector, la pendiente y la deflexión de una viga. El tercer apartado presenta los métodos de modelación para el análisis de vigas, tales como el método de doble integración y el método de secciones.
En el segundo capítulo se compone de dos apartados, donde el primero presenta modelos matemáticos de la fuerza cortante, el momento flector, las pendientes y la deflexión para vigas estáticamente determinadas. El segundo y último apartado presenta modelos matemáticos de la fuerza cortante, el momento flector, las pendientes y la deflexión para vigas estáticamente determinadas. Finalmente se presentan las conclusiones producto del ejercicio de modelación en el análisis estructural.
Abstract
The present work consists of a mathematical modeling exercise of the shear force, the bending moment, the slope and the deflection of statically determined and statically indeterminate beams from integral calculus. Therefore, its structure has been arranged in two chapters as follows: the first chapter addresses the preliminary theory used in the development of work, in turn divided into three sections. The first addresses the basic concepts of statics such as loads and stresses, Hooke's law, and a proof of the curvature equation. The second section presents the basic theory on beams, addressing the types of beams, the equilibrium equations in beams, diagrams for the analysis of a beam, boundary conditions and both a demonstration of the Euler-Bernoulli differential equation and its existing relationship with the load, shear force, bending moment, slope, and deflection of a beam. The third section presents the modeling methods for the analysis of beams, such as the double integration method and the section method.
In the second chapter it is made up of two sections, where the first one presents mathematical models of the shear force, the bending moment, the slopes and the deflection for statically determined beams. The second and last section presents mathematical models of shear force, bending moment, slopes and deflection for statically determinate beams. Finally, the conclusions resulting from the modeling exercise in the structural analysis are presented.
Editorial
Universidad Pedagógica Nacional
Programa académico
Licenciatura en Matemáticas