Contenido
Prefacio ix
Símbolos Xlll
Alfabeto griego""'
y
XVI
1.1
1.21.3
1.41.51.61.71.8
Introducción a la mecánica de materiales 1
Esfuerzo y defonnación unitaria normales 3Propiedades mecánicas de los materiales 10
Elasticidad, plasticidad y flujo plástico 20Elasticidad lineal, ley de Hooke y relación de PoissonEsfuerzo cortante y deformación unitaria cortante 28Esfuerzos y cargas admisibles 39Diseño para cargas axiales y corte directo 44Problemas del capítulo 1 49
23
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1
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
*2.8
*2.9
*2.10
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Introducción 67
Cambios de longitud de miembros cargadosaxialmente 68
Cambios en longitud de barras no uniformes 77Estructuras estáticamente indeterminadas 84
Efectos térmicos, desajustes y deformaciones previasEsfuerzos sobre secciones inclinadas 105
Energía de deformación 116Carga de impacto 128
Carga repetida y fatiga 136Concentraciones de esfuerzo 138
93
'\*Las estrellas denotan temas especializados y avanzados.
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iii
iv CONTENIDO
*2.11 Comportamiento no lineal 144
*2.12 Análisis elastoplástico 149Problemas del capítulo 2 155
3
4 y
Introducción 185
Deformaciones torsionantes de una barra circular 186
Barras circulares de materiales elástico lineales 189Torsión no uniforme 202
Esfuerzos y deformaciones unitarias en cortante
puro 2093.6 Relación entre los módulos de elasticidad E y G 216
3.7 Transmisión de potencia por medio de ejes circulares 2173.8 Miembros a torsión estáticamente indeterminados 222
3.9 Energía de deformación en torsión y cortante puro 2263.10 Tubos de pared delgada 2343.11 Concentraciones de esfuerzos en torsión 243
Problemas del Capítulo 3 245
3.13.23.33.43.5
Introducción 264
Tipos de vigas, cargas y reacciones 264Fuerzas cortantes y momentos flexionantes 269
Relaciones entre cargas, fuerzas cortantes y momentosflexionantes 276
4.5 Diagramas de fuerza cortante y de momento flexionanteProblemas del Capítulo 4 292
4.1
4.2
4.3
4.4
281
5 en
5.15.25.35.45.5
Introducción 300
Flexión pura y flexión no uniforme 301Curvatura de una viga 302Deformaciones unitarias longitudinales en vigasEsfuerzos normales en vigas (materiales elásticolineales) 309
304
6 en
CONTENIDO v
Diseño de vigas para esfuerzos de flexión 321Vigas no prismáticas 330
Esfuerzos cortantes en vigas de sección transversal
rectangular 334Esfuerzos cortantes en vigas de sección transversalcircular 343
5.10 Esfuerzos cortantes en las almas de vigas con patines*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
5.65.75.8
5.9
346
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Introducción 393
Vigas compuestas 393Método de la sección transformada 403
Vigas doblemente simétricas con cargas inclinadas 409Flexión de vigas asimétricas 416Concepto de centro de cortante 421
Esfuerzos cortantes en vigas con secciones transversalesabiertas de pared delgada 424
Esfuerzos cortantes en una viga de patín ancho 427
Centro de cortante en secciones abiertas de pareddelgada 431
*6.10 flexión elastoplástica 440Problemas del capítulo 6 450
6.16.26.36.46.56.66.7
6.8
6.9
7 y
'"Introducción 464
Esfuerzo plano 465
Esfuerzos principales y esfuerzos cortantesmáximos 474
7.4 Círculo de Mohr para el esfuerzo plano 4837.5 Ley de Hooke para el esfuerzo plano 5007.6 Estado triaxial de esfuerzos 505
7.7 Deformación plana 510Problemas del capítulo 7 525
7.17.27.3
vi CONTENIDO
8 ya
9
8.1 Introducción 541
8.2 Recipientes esféricos a presión 5418.3 Recipientes cilíndricos a presión 5488.4 Esfuerzos máximos en vigas 5568.5 Cargas combinadas 566Problemas del capítulo 8 583
1ft
..
Introducción 594Ecuaciones diferenciales de la curva de deflexión 594
Deflexiones por integración de la ecuación del momentoflexionante 600
Deflexiones por integración de las ecuaciones de la fuerza
cortante y de la carga 611Método de superposición 617Método área-momento 626
Vigas no prismáticas 636Energía de deformación por flexión 641Teorema de Castigliano 647
Deflexiones producidas por impacto 659*9.11 Funciones discontinuas 661
*9.12 Uso de funciones discontinuas para la determinaciónde la deflexión en una viga 673
*9.13 Efectos de temperatura 685Problemas del capítulo 9 687
9.19.29.3
9.4
9.59.69.79.89.99.10
10
Introducción 707
Tipos de vigas estáticamente indeterminadas 708Análisis de la curva de deflexión con las ecuaciones
diferenciales 711
Método de superposición 718Efectos de la temperatura 731Desplazamientos longitudinales en los extremosde una viga 734
Problemas del capítulo 10 738
10.110.210.3
10.410.510.6
CONTENIDO
12 y
11.1 Introducción 748
11.2 Pandeo y estabilidad 74911.3 Columnas con extremos articulados 752
11.4 Columnas con otras condiciones de soporte 76511.5 Columnas con cargas axiales excéntricas 776
11.6 Fórmula de la secante para columnas 78111.7 Comportamiento elástico e inelástico de columnas 78711.8 Pandeo inelástico 789
11.9 Fórmulas de diseño para columnas 795Problemas del capítulo 11 813
;.
12.1 Introducción 828
12.2 Centroides de áreas planas 82912.3 Centroides de áreas compuestas 832
12.4 Momentos de inercia de áreas planas 83512.5 Teorema de los ejes paralelos para momentos de inercia 83812.6 Momentos polares de inercia 84112.7 Productos de inercia 843
12.8 Rotación de ejes 846
12.9 Ejes principales y momentos de inercia principales 848Problemas del capítulo 12 852
y 859
Apéndice A
,.
y867
A.1A.2A.3A.4A.5
Sistemas de unidades 867Unidades SI 868
Unidades inglesas habituales 875
Unidades de temperatura 876Conversiones entre unidades 877
ApéndiceB 881
8.18.2
Tipos de Problemas 881Pasos en la solución de problemas 882
viii CONTENIDO
8.38.48.5
Homogeneidad dimensional 883Cifras significativas 884Redondeo de números 886
Apéndicee fórmulas matemáticas 887
ApéndiceD Propiedadesde áreas planas 891If'
Apéndice E Propiedades de los perfiles estructuralesde acero 897
Apéndice f Propiedades de la madera 903
Apéndice G Deflexiones y pendientes de vigas 905
ApéndiceH Propiedades de los materiales 911
Respuestasa problemas 917Índice onomástico 933Índice temático 935