Prefacio XV
Capitulo 1
Introducción al esfuerzo y la deformación unitaria
1.1. Introducción a la mecánica de sólidos
1
1.2. Esfuerzo normal y deformación uniaxiales 4
1.3. Esfuerzo cortante y deformación unitaria cortante 11
1.4. Cargas permisibles 17
1.5. Prueba de esfuerzo de tensión y deformación unitaria 20
1.6. Solución de problemas 24
1.7. Resumen de los apéndices 26
Problemas 27
Capitulo 2
Carga y deformación uniaxiales
2.1. Introducción
39
2.2. Deformación axial de una barra 40
2.3. Análisis de los cuerpos deformables 44
2.4. Problemas estáticamente indeterminados 48
2.5. Efectos de la temperatura 59
2.6. Método del desplazamiento para miembros axialmente cargados
Deducción de ecuaciones para los desplazamientos de nodos
desconocidos
Procedimiento general de solución
65
2.7. Empleo del programa de computadora BARMECH
Como utilizar el programa BARMECH 71
2.8. Ecuaciones diferenciales para fuerza y deformación axiales 80
2.9. Comentarios finales 86
Problemas 87
Capitulo 3
Torsión de flechas circulares
3.1. Introducción
3.2. Geometría de la deformación
115
3.3. distribución del esfuerzo y requisitos de equilibrio 118
3.4. Ecuaciones para la torsión de flechas circulares 120
3.5. Torsión de flechas circulares huecas 123
3.6. Torsión de sistemas estáticamente determinados 125
3.7. Torsión de sistemas estáticamente indeterminados 132
3.8. Método del desplazamiento para la torsión de flechas circulares
Caso general 135
3.9. Programa de computadora TORMECH 139
3.10. Diseño de flechas circulares para transmisión de potencia 146
3.11. Ecuaciones diferenciales para momento y ángulo de torsión 149
3.12. Comentarios finales
Problemas 155
Capitulo 4
Fuerzas cortantes y momentos de reflexión en vigas
4.1. Introducción
176
4.2. Método general 177
4.3. Diagramas de fuerza cortante reflexionante 183
4.4. Relaciones diferenciales de equilibrio 190
4.5. Funciones de singularidad 202
4.6. Método computarizado para trazar diagramas de fuerza cortante y
momento flexionante 211
4.7. Programas de computadora para trazar los diagramas de fuerza
cortante y momento flexionante 214
4.8. Problemas tridimensionales 220
4.9. Conclusiones finales 222
Problemas 223
Capitulo 5
Esfuerzos inducidos por flexión
5.1. Introducción
255
5.2. Geometría de la deformación 256
5.3. Distribución del esfuerzo y condiciones de equilibrio 261
5.4. Esfuerzos en vigas elásticas simétricas con momento flexionante
variable 267
5.5. Distribución del esfuerzo cortante en vigas simétricas con momento
flexionante variable 282
5.6. Vigas compuestas o armadas 295
5.7. Comentarios finales 301
Problemas 302
Capitulo 6
Deflexiones de vigas estáticamente determinadas
6.1. Introducción
6.2. Ecuaciones diferenciales para determinar la deflexión en vigas
340
6.3. Deflexiones de vigas por medio del método de doble integración 344
6.4. Deflexiones de vigas por medio de la integración directa de la
ecuación de carga y deflexión 358
6.5. Método de la sobreposición 370
6.6. Comentarios finales 375
Problemas 376
Capitulo 7
Deflexiones de vigas estáticamente indeterminadas
7.1. Introducción
406
7.2. Deflexiones de vigas estáticamente indeterminadas 407
7.3. Método de la superposición 416
7.4. Método de desplazamiento para vigas 420
7.5. Derivación de ecuaciones que relacionan las fuerzas cortantes y los
momentos flexionantes que actúan en le extremo de un elemento con las
pendientes y deflexiones que se presentan en dicho extremo
423
7.6. Aplicación de las relaciones de fuerza-deformación a problemas de
vigas de un solo elemento 426
7.7. Aplicación de las relaciones de fuerza-deformación a problemas de
vigas con dos elementos 427
7.8. Empleo del programa de computadoras BEAMMECH para calcular
deflexiones, pendientes, fuerzas cortantes, momentos flexionantes y
esfuerzos flexionantes máximos en vigas
433
7.9. Comentarios finales 450
Problemas 451
Capitulo 8
Esfuerzo y deformación
8.1. Introducción
483
Parte A: Esfuerzo
8.2. Esfuerzo 484
8.3. Esfuerzo plano 491
8.4. Componentes de esfuerzo asociadas con caras arbitrariamente
orientadas en le estado esfuerzo plano 492
8.5. Esfuerzos principales y esfuerzo cortante máximo
Esfuerzo principales
Esfuerzo cortante máximo
499
8.6. Representación del esfuerzo plano con el circulo de Mohr 509
8.7. Representación del circulo de Mohr de un estado general de
esfuerzo 516
8.8. Esfuerzos en recipientes de presión de pared delgada
Recipientes esféricos de presión
Recipientes cilíndricos de presión
526
Parte B: Deformación unitaria
8.9. Deformación 534
8.10. Deformación unitaria plana 535
8.11. Relación entre deformación unitaria y desplazamiento en el caso
de deformación unitaria plana 536
8.12. Componentes de deformación unitaria asociada a sistemas de ejes
arbitrarios 542
8.13. Mediciones con un medidor de deformación 548
Parte C: Esfuerzo y deformación unitaria elásticos
8.14. Relaciones elásticas entre esfuerzo y deformación unitaria
Relaciones bidimensionales entre esfuerzo y deformación
552
8.15. Normas para la influencia inicial 565
8.16. Comentarios finales 570
Problemas 571
Capitulo 9
Análisis de los estados combinados de esfuerzo
9.1. Introducción
598
9.2. Cargas flexionantes y axiales combinadas 600
9.3. Cargas de torsión y axiales combinadas 604
9.4. Torsión y flexión combinadas en flechas circulares 612
9.5. Otros ejemplos de esfuerzos combinados 619
9.6. Comentarios finales
Problemas 626
Capitulo 10
Pandeo y estabilidad
10.1. Introducción
650
10.2. Ejemplos de inestabilidad 652
10.3. Modelos de barras y resortes para el análisis de la estabilidad 653
10.4. Estabilidad elástica de columnas flexibles: algunos casos
especiales
Columnas con ambos extremos articulados
660
Columnas con un extremo empotrado y le otro libre
10.5. Estabilidad elástica de columbras flexibles: método general 669
10.6. Columnas con cargas excéntricas 674
10.7. Formula de la secante para el esfuerzo máximo 679
10.8. Comportamiento elástico después del pandeo 684
10.9. Comentarios finales 691
Problemas 692
Apéndices
A. Centroides y momentos de inercia de áreas planas 711
B. Factores de conversión útiles en la mecánica de sólidos 721
C. Propiedades de perfiles estructurales de acero seleccionados 722
D. Propiedades de sección de madera aserrada y madera para
construcción 738
E. Propiedades de sección de tubos comunes 739
F. Propiedades mecánicas características de materias seleccionados 741
G. Deflexiones y pendiente de vigas 746
H. Instrucciones para ejecutar los programas incluidos en el disquete 750
I. Resumen de los programas incluidos en el disquete MECHMAT,
menúes de cada programa 752
J. Instrucciones para efectuar programas específicos del disquete
relacionados con ejemplos que vienen en el texto 757
Soluciones de problemas seleccionados 761
Índice 795