CONTENIDO
1 Tensión, compresión y cortante
1.1 Introducción a la mecánica de materiales 1
1.2 Esfuerzo y deformación unitaria normales 3
1.3 Propiedades mecánicas de los materiales 10
1.4 Elasticidad, plasticidad y flujo plástico 20
1.5 Elasticidad lineal, ley de Hooke y relación de Poisson 23
1.6 Esfuerzo cortante y deformación unitaria cortante 28
1.7 Esfuerzos y cargas admisibles 39
1.8 Diseño para cargas axiales y corte directo 44
Problemas del capítulo 1 49
2 Miembros cargados axialmente
2.1 Introducción 67
2.2 Cambios de longitud de miembros cargados axialmente 68
2.3 Cambios en longitud de barras no uniformes 77
2.4 Estructuras estáticamente indeterminadas 84
2.5 Efectos térmicos, desajustes y deformaciones previas 93
2.6 Esfuerzos sobre secciones inclinadas 105
2.7 Energía de deformación 116
2.8 Carga de impacto 128
2.9 Carga repetida y fatiga 136
2.10 Concentraciones de esfuerzo 138
2.11 Comportamiento no lineal 144
2.12 Análisis elastoplástico 149
Problemas del capítulo 2 155
3 Torsión
3.1 Introducción 185
3.2 Deformaciones torsionantes de una barra circular 186
3.3 Barras circulares de materiales elástico lineales 189
3.4 Torsión no uniforme 202
3.5 Esfuerzos y deformaciones unitarias en cortante puro 209
3.6 Relación entre los módulos de elasticidad E y G 216
3.7 Transmisión de potencia por medio de ejes circulares 217
3.8 Miembros a torsión estáticamente indeterminados 222
3.9 Energía de deformación en torsión y cortante puro 226
3.10 Tubos de pared delgada 234
3.11 Concentraciones de esfuerzos en torsión 243
Problemas del Capítulo 3 245
4 Fuerzas cortantes y momentos flexionantes
4.1 Introducción 264
4.2 Tipos de vigas, cargas y reacciones 264
4.3 Fuerzas cortantes y momentos flexionantes 269
4.4 Relaciones entre cargas, fuerzas cortantes y momentos flexionantes 276
4.5 Diagramas de fuerza cortante y de momento flexionante 281
Problemas del Capítulo 4 292
5 Esfuerzos en vigas (temas básicos)
5.1 Introducción 300
5.2 Flexión pura y flexión no uniforme 301
5.3 Curvatura de una viga 302
5.4 Deformaciones unitarias longitudinales en vigas 304
5.5 Esfuerzos normales en vigas (materiales elástico lineales) 309
5.6 Diseño de vigas para esfuerzos de flexión 321
5.7 Vigas no prismáticas 330
5.8 Esfuerzos cortantes en vigas de sección transversal rectangular 334
5.9 Esfuerzos cortantes en vigas de sección transversal circular 343
5.10 Esfuerzos cortantes en las almas de vigas con patines 346
5.11 Vigas compuestas y flujo cortante 354
5.12 Vigas con cargas axiales 358
5.13 Concentraciones de esfuerzos en flexión 364
Problemas del capítulo 5 366
6 Esfuerzos en vigas (temas avanzados)
6.1 Introducción 393
6.2 Vigas compuestas 393
6.3 Método de la sección transformada 403
6.4 Vigas doblemente simétricas con cargas inclinadas 409
6.5 Flexión de vigas asimétricas 416
6.6 Concepto de centro de cortante 421
6.7 Esfuerzos cortantes en vigas con secciones transversales abiertas de pared delgada 424
6.8 Esfuerzos cortantes en una viga de patín ancho 427
6.9 Centro de cortante en secciones abiertas de pared delgada 431
6.10 flexión elastoplástica 440
Problemas del capítulo 6 450
7 Análisis de esfuerzos y deformación
7.1 Introducción 464
7.2 Esfuerzo plano 465
7.3 Esfuerzos principales y esfuerzos cortantes máximos 474
7.4 Círculo de Mohr para el esfuerzo plano 483
7.5 Ley de Hooke para el esfuerzo plano 500
7.6 Estado triaxial de esfuerzos 505
7.7 Deformación plana 510
Problemas del capítulo 7 525
8 Aplicaciones del esfuerzo plano (recipientes a presión, vigas y cargas combinadas)
8.1 Introducción 541
8.2 Recipientes esféricos a presión 541
8.3 Recipientes cilíndricos a presión 548
8.4 Esfuerzos máximos en vigas 556
8.5 Cargas combinadas 566
Problemas del capítulo 8 583
9 Deflexiones de vigas
9.1 Introducción 594
9.2 Ecuaciones diferenciales de la curva de deflexión 594
9.3 Deflexiones por integración de la ecuación del momento flexionante 600
9.4 Deflexiones por integración de las ecuaciones de la fuerza cortante y de carga 611
9.5 Método de superposición 617
9.6 Método área-momento 626
9.7 Vigas no prismáticas 636
9.8 Energía de deformación por flexión 641
9.9 Teorema de Castigliano 647
9.10 Deflexiones producidas por impacto 659
9.11 Funciones discontinuas 661
9.12 Uso de funciones discontinuas para la determinación de la deflexión en una viga 673
9.13 Efectos de temperatura 685
Problemas del capítulo 9 687
10 Vigas estática mente indeterminadas
10.1 Introducción 707
10.2 Tipos de vigas estáticamente indeterminadas 708
10.3 Análisis de la curva de deflexión con las ecuaciones diferenciales 711
10.4 Método de superposición 718
10.5 Efectos de la temperatura 731
10.6 Desplazamientos longitudinales en los extremos de una viga 734
Problemas del capítulo 10 738
11 Columnas
11.1 Introducción 748
11.2 Pandeo y estabilidad 749
11.3 Columnas con extremos articulados 752
11.4 Columnas con otras condiciones de soporte 765
11.5 Columnas con cargas axiales excéntricas 776
11.6 Fórmula de la secante para columnas 781
11.7 Comportamiento elástico e inelástico de columnas 787
11.8 Pandeo inelástico 789
11.9 Fórmulas de diseño para columnas 795
Problemas del capítulo 11 813
12 Repaso de centroides y momentos de inercia
12.1 Introducción 828
12.2 Centroides de áreas planas 829
12.3 Centroides de áreas compuestas 832
12.4 Momentos de inercia de áreas planas 835
12.5 Teorema de los ejes paralelos para momentos de inercia 838
12.6 Momentos polares de inercia 841
12.7 Productos de inercia 843
12.8 Rotación de ejes 846
12.9 Ejes principales y momentos de inercia principales 848
Problemas del capítulo 12 852
Referencias y notas históricas 859
Apéndice A Sistema de unidades y factores de conversión 867
A.l Sistemas de unidades 867
A.2 Unidades SI 868
A.3 Unidades inglesas habituales 875
A.4 Unidades de temperatura 876
A.5 Conversiones entre unidades 877
Apéndice B Resolución de problemas 881
B.l Tipos de Problemas 881
B.2 Pasos en la solución de problemas 882
B.3 Homogeneidad dimensional 883
B.4 Cifras significativas 884
B.5 Redondeo de números 886
Apéndice C Fórmulas matemáticas 887
Apéndice D Propiedades de áreas planas 891
Apéndice E Propiedades de los perfiles estructurales de acero 897
Apéndice F Propiedades de la madera 903
Apéndice G Deflexiones y pendientes de vigas 905
Apéndice H Propiedades de los materiales 911
Respuestas a problemas 917
Indice onomástico 933
Indice temático 935