Este documento presenta un taller sobre análisis estructural. Define el análisis estructural como una herramienta para determinar la resistencia y viabilidad de estructuras. Explica brevemente los métodos de Cross y Kani para el análisis estructural de vigas estáticamente indeterminadas. Resuelve un ejemplo numérico utilizando el método de Cross.

1. TALLER ANALISIS ESTRUCTURAL
Andrés Holguín
Jenifer Parrado
Angélica Ramos
Estudiantes
Jorge Flechas
Ing. Civil
Corporación universitaria del meta
Facultad de ingeniería civil
Análisis estructural
V/cio 07/05/15

2. INTRODUCCION
La ingeniería civil es una de las ingenierías más importantes para el desarrollo de
un pueblo, ciudad o país ya que crea un avance estructural para un adecuado
crecimiento; la construcción de las diferentes estructuras requiere de unos
cálculos específicos, el análisis estructural es una herramienta que ayuda a
determinar la resistencia y la viabilidad.
En el siguiente trabajo mostraremos el significado del análisis estructural y algunos
métodos matemáticos utilizados para el debido desarrollo.

3. OBJETIVOS
GENERAL
Definir el concepto de análisis estructural y su importancia en la ingeniería civil
ESPECIFICOS
 Establecer el proceso para los diferentes métodos propuestos en clase

4. 1. ¿Cuál es el objetivo del análisis estructural?
2. Breve explicación del método de cross
Es un método de análisis estructural para vigas estáticamente indeterminadas y
marcos/pórticos planos, desarrollado por Hardy Cross. Fue publicado en 1930 en
una revista de la ASCE. El método solo calcula el efecto de los momentos
flectores e ignora los efectos axiales y cortantes, lo cual es suficiente para fines
prácticos en barras esbeltas. Desde 1930 hasta que las computadoras
comenzaron a ser ampliamente usadas en el diseño y análisis de estructuras, el
método de redistribución de momentos fue el más ampliamente usado en la
práctica. Posteriormente otros métodos como el método matricial de la rigidez que
se puede programar de manera mucho más sencillo han llegado a ser más
populares que el método de redistribución de momentos de Cross.
El siguiente ejemplo se resuelve por medio de un procedimiento breve
Ejemplo
La viga estáticamente indeterminada mostrada en la figura será analizada.
 Miembros AB, BC, CD tienen la misma longitud .
 Las rigideces a Flexión son EI, 2EI, EI respectivamente.
 Cargas concentradas de magnitud actúan a una
distancia desde el soporte A.
 Carga uniforme de intensidad actúa en BC.
 Miembro CD está cargado a la mitad de su claro con una carga concentrada
de magnitud .
En los siguientes cálculos, los momentos anti horarios son positivos.

5. Momentos en Extremos Fijos
Coeficientes de Reparto
Los coeficientes de reparto de las juntas A y D son .
Coeficientes de transmisión
Los coeficientes de transmisión son (porque la sección es constante), excepto
para el factor de acarreo desde D (soporte fijo) a C el cual es cero.

6. Distribuciónde Momentos[editar]
Articulación A Articulación B Articulación C Articulación D
Coeficientes de
reparto
0 1 0.2727 0.7273 0.6667 0.3333 0 0
Momentos en
Extremos Fijos
14.700 -6.300 8.333 -8.333 12.500 -12.500
Paso 1 -14.700 → -7.350
Paso 2 1.450 3.867 → 1.934

7. Paso 3 -2.034 ← -4.067 -2.034 → -1.017
Paso 4 0.555 1.479 → 0.739
Paso 5 -0.246 ← -0.493 -0.246 → -0.123
Paso 6 0.067 0.179 → 0.090
Paso 7 -0.030 ← -0.060 -0.030 → -0.015
Paso 8 0.008 0.022 → 0.011
Paso 9 -0.004 ← -0.007 -0.004 → -0.002
Paso 10 0.001 0.003
Suma de
Momentos
0 -11.569 11.569 -10.186 10.186 -13.657

8. Números en gris son momentos balanceados; flechas ( → / ← ) representan el
acarreo de momento desde un extremo al otro extremo de un miembro.
Resultados
 Momentos en articulaciones, determinados por el método de distribución de
momentos.
La convención de signos usual en ingeniería es usada aquí, i.e. Los momentos
positivos causan elongación en la parte inferior de un elemento de viga.
Para propósitos de comparación, los siguientes son los resultados generados,
usando un método matricial. Nota que en el análisis superior, el proceso iterativo
fue llevado a >0.01 de precisión. El hecho de que el resultado de análisis de matriz
y el resultado de análisis de distribución de momentos iguale a 0.001 de precisión
es mera coincidencia
Momentos en articulaciones determinados por el método matricial
Los diagramas completos de cortante y momento flector son como sigue. Nota que
el método de distribución de momentos solo determina los momentos en las
juntas. Desarrollando diagramas de momentos flectores completos requiere de
cálculos adicionales usando los momentos determinados en las articulaciones y
el equilibrio interno de la sección.

9. Diagrama de esfuerzos cortantes. .
Diagrama de momentos flectores.
3. Breve explicación del método de kani