Este documento presenta la teoría de placas y láminas. Explica las hipótesis de Kirchhoff para la flexión de placas delgadas y las ecuaciones que describen las deformaciones y tensiones en una placa. También cubre teorías de orden superior para placas que no cumplen completamente las hipótesis de Kirchhoff y define las fuerzas y momentos resultantes en una placa laminada.
1. PLACAS Y LÁMINAS
Carlos Navarro
Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de
Estructuras
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
2. TEORIA DE PLACAS
„ Hipótesis de Kirchhoff:
1.- La rectas perpendiculares al plano medio, antes de que el laminado
se deforme, siguen permaneciendo rectas una vez que el laminado se
haya deformado.
2.- Las rectas perpendiculares al plano medio no experimentan ningún
tipo de deformación longitudinal (el laminado no cambia de espesor)
3.- Las rectas perpendiculares al plano medio permanecen
perpendiculares a la superficie que adquiere dicho plano una vez que
que el laminado flecte.
Por tanto, las secciones planas ortogonales al plano medio del
laminado siguen siendo planas y ortogonales a la superficie que
adquiera dicho plano una vez que el laminado haya flectado.
Hipótesis:
3. „ El comportamiento del material se supone elástico lineal.
„ Las láminas se encuentran trabajando solidariamente unas a otras
„ No existen tensiones fuera del plano de cada lámina (σz= τxz= τyz=0): las
láminas trabajan en condiciones de tensión plana
Hipótesis (Cont.):
TEORIA DE PLACAS
8. ( ) ( )
curvatura
xy)
plano
el
por
(definido
medio
plano
el
desde
distancia
anterior
figura
la
en
definido
ángulo
flexión
la
durante
medio
plano
del
curvatura
de
radio
:
donde
=
=
=
=
⋅
=
=
−
+
=
κ
φ
ρ
κ
ρ
ρϕ
ρϕ
ϕ
ρ
ε
z
z
z
z
z
x
DEFORMACIONES POR FLEXIÓN PURA
TEORIA DE PLACAS
9. ( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
y
x
w
z
y
x
w
y
w
z
z
y
x
v
z
y
x
v
x
w
z
z
y
x
u
z
y
x
u
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
0
0
0
0
0
=
∂
∂
−
=
∂
∂
−
=
TEORIA DE PLACAS
En definitiva, si se cumplen las tres primeras hipótesis de
Kirchhoff:
10. TEORIA DE PLACAS
2
2
x
w
z
x
u
x
u O
O
x
∂
∂
∂
∂
∂
∂
ε −
=
=
2
2
y
w
z
y
v
y
v O
O
y
∂
∂
∂
∂
∂
∂
ε −
=
=
y
x
w
z
x
v
y
u
x
v
y
u O
O
O
P
P
xy
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
∂
γ
2
2
−
+
=
+
=
CAMPO DE DEFORMACIONES EN EL LAMINADO:
0
=
z
ε
0
=
xz
γ
x
κ
−
y
κ
−
xy
κ
−
0
=
yz
γ
12. TEORIA DE PLACAS
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
κ
ε
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
=
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧ 0
D
B
B
A
M
N
⎪
⎪
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
κ
κ
κ
γ
ε
ε
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
⎪
⎪
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
xy
y
x
xy
0
y
0
x
0
66
26
16
66
26
16
26
22
12
26
22
12
16
12
11
16
12
11
66
26
16
66
26
16
26
22
12
26
22
12
16
12
11
16
12
11
xy
y
x
xy
y
x
D
D
D
B
B
B
D
D
D
B
B
B
D
D
D
B
B
B
B
B
B
A
A
A
B
B
B
A
A
A
B
B
B
A
A
A
M
M
M
N
N
N
14. ( )
x
Nyx
− ( )
x
Ny
−
( )
x
Qy
−
( )
x
Myx
−
( )
x
My
−
( )
y
Nxy
−
( )
y
Nx
−
( )
y
Qx
−
( )
y
Mxy
−
( )
y
Mx
−
TEORIA DE PLACAS
y
z
( )
y
Nxy
+
( )
y
Nx
+
( )
y
Qx
+
( )
y
Mxy
+
( )
y
Mx
+
( )
x
Nyx
+
( )
x
Ny
+
( )
x
Qy
+
( )
x
Myx
+
( )
x
My
+
15. ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( ) ( )
y
x
w
z
y
x
w
y
x
z
z
y
x
v
z
y
x
v
y
x
z
z
y
x
u
z
y
x
u
y
x
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
0
0
0
=
+
=
+
=
ϕ
ϕ
OTRAS TEORIAS SOBRE LA FLEXIÓN DE LAMINADOS:
Teoría de primer orden: Se cumplen las dos primeras hipótesis
de Kirchhoff pero no la tercera (Las rectas perpendiculares al plano
medio ya no permanecen perpendiculares a la superficie que adquiere
dicho plano una vez que que el laminado flecte)
TEORIA DE PLACAS
16. ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
y
x
w
z
y
x
w
y
x
z
y
x
z
z
y
x
v
z
y
x
v
y
x
z
y
x
z
z
y
x
u
z
y
x
u
x
x
x
x
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
0
2
0
2
0
=
+
+
=
+
+
=
ψ
ϕ
ψ
ϕ
•Teoría de segundo orden: Se cumple sólo la segunda hipótesis
de Kirchhoff
TEORIA DE PLACAS
17. ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
y
x
w
z
y
x
w
y
w
y
x
h
z
y
x
z
z
y
x
v
z
y
x
v
x
w
y
x
h
z
y
x
z
z
y
x
u
z
y
x
u
y
x
x
x
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
0
0
2
3
0
0
2
3
0
3
4
3
4
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+
+
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+
+
=
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
•Teoría de tercer orden orden (Teoría de Reddy): Se cumple
sólo la segunda hipótesis de Kirchhoff
TEORIA DE PLACAS
18. TEORIA DE PLACAS
TEORÍA CLÁSICA
TEORÍA DE PRIMER ORDEN
TEORÍA DE TERCER ORDEN
PLACA SIN DEFORMAR
90º
Sección
20. TEORIA DE PLACAS
HIPÓTESIS ADICIONALES:
Placa delgada (H << a,b):
Pequeñas deflexiones (w(x,y)max< H/2):
xy
y
x
yz
xz
z τ
σ
σ
τ
τ
σ ,
,
,
, <<
1
0
0
<<
∂
∂
∂
∂
y
w
x
w
,
21. FUERZAS Y MOMENTOS RESULTANTES EN x = +a/2
y
z
( )
y
Nxy
+
( )
y
Nx
+
( )
y
Qx
+
( )
y
Mxy
+
( )
y
Mx
+
TEORIA DE PLACAS
22. y
z
( )
y
Nxy
−
( )
y
Nx
−
( )
y
Qx
−
( )
y
Mxy
−
( )
y
Mx
−
FUERZAS Y MOMENTOS RESULTANTES EN x = -a/2
x
TEORIA DE PLACAS
23. x
( )
x
Nyx
+
( )
x
Ny
+
( )
x
Qy
+
( )
x
Myx
+
( )
x
My
+
FUERZAS Y MOMENTOS RESULTANTES EN y= b/2
z
TEORIA DE PLACAS
24. x
( )
x
Nyx
− ( )
x
Ny
−
( )
x
Qy
−
( )
x
Myx
−
( )
x
My
−
FUERZAS Y MOMENTOS RESULTANTES EN y= -b/2
z
y
TEORIA DE PLACAS
25. ( )
( )
( )
( ) ∫
∫
∫
∫
−
−
−
+
−
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
:
caras
las
en
normales
Fuerzas
H
H
H
H
H
H
H
H
dz
z
b
x
x
N
dz
z
b
x
x
N
dz
z
y
a
y
N
dz
z
y
a
y
N
y
y
y
y
x
x
x
x
,
,
,
,
,
,
,
,
σ
σ
σ
σ
RESULTANTES:
TEORIA DE PLACAS
26. ( )
( )
( )
( ) ∫
∫
∫
∫
−
−
−
+
−
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
:
plano)
el
(en
caras
las
en
les
tangencia
Fuerzas
H
H
H
H
H
H
H
H
dz
z
b
x
x
N
dz
z
b
x
x
N
dz
z
y
a
y
N
dz
z
y
a
y
N
yx
yx
yx
yx
xy
xy
xy
xy
,
,
,
,
,
,
,
,
τ
τ
τ
τ
RESULTANTES:
TEORIA DE PLACAS
27. ( )
( )
( )
( ) ∫
∫
∫
∫
−
−
−
+
−
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
:
caras
las
en
flectores
Momentos
H
H
H
H
H
H
H
H
zdz
z
b
x
x
M
zdz
z
b
x
x
M
zdz
z
y
a
y
M
zdz
z
y
a
y
M
y
y
y
y
x
x
x
x
,
,
,
,
,
,
,
,
σ
σ
σ
σ
MOMENTOS:
TEORIA DE PLACAS
28. MOMENTOS:
( )
( )
( )
( ) ∫
∫
∫
∫
−
−
−
+
−
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
:
caras
las
en
torsores
Momentos
H
H
H
H
H
H
H
H
zdz
z
b
x
x
M
zdz
z
b
x
x
M
zdz
z
y
a
y
M
zdz
z
y
a
y
M
xy
yx
xy
yx
xy
xy
xy
xy
,
,
,
,
,
,
,
,
τ
τ
τ
τ
TEORIA DE PLACAS
29. ( )
( )
( )
( ) ∫
∫
∫
∫
−
−
−
+
−
−
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
:
plano)
del
(fuera
caras
las
en
cortantes
Fuerzas
H
H
H
H
H
H
H
H
dz
z
b
x
x
Q
dz
z
b
x
x
Q
dz
z
y
a
y
Q
dz
z
y
a
y
Q
yz
y
yz
y
xz
x
xz
x
,
,
,
,
,
,
,
,
τ
τ
τ
τ
FUERZAS CORTANTES
TEORIA DE PLACAS
32. FUERA DEL PLANO DE LA PLACA
TEORIA DE PLACAS
0
0
0
=
=
=
∑
∑
∑
y
x
z
M
M
F
33. y z
x
dx
dy
( )dxdy
y
x
q ,
( )dy
Qx
dy
dx
x
Q
Q x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
Qy
dx
dy
y
Q
Q
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )
y
x,
Fuerzas según el eje z:
TEORIA DE PLACAS
34. 0
q
y
Q
x
Q y
x
=
+
∂
∂
+
∂
∂
EQUILIBRIO SEGÚN EL EJE z
TEORIA DE PLACAS
dxdy
q
dx
Q
dy
Q
dx
dy
y
Q
Q
dy
dx
x
Q
Q
F
y
x
y
y
x
x
z
⋅
+
−
−
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
=
∑ 0
y z
x
dx
dy
( )dxdy
y
x
q ,
( )dy
Qx
dy
dx
x
Q
Q x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
Qy
dx
dy
y
Q
Q
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )
y
x,
35. TEORIA DE PLACAS
Ecuaciones de la estática:
0
0
0
0
0
0
=
=
=
=
=
=
∑
∑
∑
∑
∑
∑
z
y
x
z
y
x
M
M
M
F
F
F
0
q
y
Q
x
Q y
x
=
+
∂
∂
+
∂
∂
36. y z
x
dx
dy
dx
dy
y
M
M
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
Qy
dx
dy
y
Q
Q
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )
y
x,
dy
dx
x
M
M
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dy
Mxy
( )dx
M y
Momentos según el eje x
TEORIA DE PLACAS
37. y z
x
dx
dy
dx
dy
y
M
M
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
Qy
dx
dy
y
Q
Q
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )
y
,
x
dy
dx
x
M
M
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dy
Mxy
( )dx
My
( ) ( )
( ) 0
2
2
0
=
⋅
+
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
−
+
=
∑
dy
dx
Q
dy
dx
dy
y
Q
Q
dx
dy
y
M
M
dy
dx
x
M
M
dy
M
dy
M
M
y
y
y
y
y
xy
xy
y
xy
x
EQUILIBRIO ALREDEDOR DEL EJE x
(pasando por el centro
del elemento)
TEORIA DE PLACAS
38. y
xy
y
Q
x
M
y
M
=
∂
∂
+
∂
∂
TEORIA DE PLACAS
( ) ( )
( ) 0
2
2
0
=
⋅
+
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
−
+
=
∑
dy
dx
Q
dy
dx
dy
y
Q
Q
dx
dy
y
M
M
dy
dx
x
M
M
dy
M
dy
M
M
y
y
y
y
y
xy
xy
y
xy
x
EQUILIBRIO DE MOMENTOS ALREDEDOR DEL EJE x
39. TEORIA DE PLACAS
Ecuaciones de la estática:
0
0
0
0
0
0
=
=
=
=
=
=
∑
∑
∑
∑
∑
∑
z
y
x
z
y
x
M
M
M
F
F
F
0
q
y
Q
x
Q y
x
=
+
∂
∂
+
∂
∂
y
xy
y
Q
x
M
y
M
=
∂
∂
+
∂
∂
40. y z
x
dx
dy
( )dy
Mx
dy
dx
x
Q
Q x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )
y
,
x
( )dx
Mxy
dy
dx
x
M
M x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
dx
dy
y
M
M
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dy
Qx
Momentos según el eje y:
TEORIA DE PLACAS
41. EQUILIBRIO ALREDEDOR DEL EJE y
(pasando por el centro
del elemento)
TEORIA DE PLACAS
y z
x
dx
dy
( )dy
Mx
dy
dx
x
Q
Q x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )
y
,
x
( )dx
Mxy
dy
dx
x
M
M x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
dx
dy
y
M
M
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dy
Qx
( ) ( )
( ) 0
2
2
0
=
⋅
−
⋅
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
−
−
=
∑
dx
dy
Q
dx
dy
dx
x
Q
Q
dy
dx
x
M
M
dx
dy
y
M
M
dy
M
dx
M
M
x
x
x
x
x
xy
xy
x
xy
y
42. x
xy
x
Q
y
M
x
M
=
∂
∂
+
∂
∂
TEORIA DE PLACAS
( ) ( )
( ) 0
2
2
0
=
⋅
−
⋅
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
−
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
−
−
=
∑
dx
dy
Q
dx
dy
dx
x
Q
Q
dy
dx
x
M
M
dx
dy
y
M
M
dy
M
dx
M
M
x
x
x
x
x
xy
xy
x
xy
y
EQUILIBRIO DE MOMENTOS ALREDEDOR DEL EJE y
43. TEORIA DE PLACAS
Ecuaciones de la estática:
0
0
0
0
0
0
=
=
=
=
=
=
∑
∑
∑
∑
∑
∑
z
y
x
z
y
x
M
M
M
F
F
F
0
q
y
Q
x
Q y
x
=
+
∂
∂
+
∂
∂
y
xy
y
Q
x
M
y
M
=
∂
∂
+
∂
∂
x
xy
x
Q
y
M
x
M
=
∂
∂
+
∂
∂
46. TEORIA DE PLACAS
Ecuaciones de la estática:
0
0
0
0
0
0
=
=
=
=
=
=
∑
∑
∑
∑
∑
∑
z
y
x
z
y
x
M
M
M
F
F
F
0
2 2
2
2
2
2
=
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
q
y
M
y
x
M
x
M y
xy
x
49. dy
dx
x
N
N
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dy
N xy
dx
dy
y
N
N
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
N xy
dy
dx
x
N
N x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
dx
dy
( )
y
,
x
( )dy
N x
dx
dy
y
N
N
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
N y
TEORIA DE PLACAS
EQUILIBRIO SEGÚN EL EJE x
0
0
=
−
−
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
=
∑
dx
N
dy
N
dx
dy
y
N
N
dy
dx
x
N
N
F
xy
x
xy
xy
x
x
x
50. 0
y
N
x
N xy
x
=
∂
∂
+
∂
∂
TEORIA DE PLACAS
0
0
=
−
−
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
=
∑
dx
N
dy
N
dx
dy
y
N
N
dy
dx
x
N
N
F
xy
x
xy
xy
x
x
x
51. TEORIA DE PLACAS
Ecuaciones de la estática:
0
0
0
0
0
0
=
=
=
=
=
=
∑
∑
∑
∑
∑
∑
z
y
x
z
y
x
M
M
M
F
F
F
0
2 2
2
2
2
2
=
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
q
y
M
y
x
M
x
M y
xy
x
0
=
∂
∂
+
∂
∂
y
N
x
N xy
x
52. TEORIA DE PLACAS
dy
dx
x
N
N
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dy
N xy
dx
dy
y
N
N
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
N xy
dy
dx
x
N
N x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
dx
dy
( )
y
,
x
( )dy
N x
dx
dy
y
N
N
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
N y
EQUILIBRIO SEGÚN EL EJE y
0
0
=
−
−
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
=
∑
dy
N
dx
N
dy
dx
x
N
N
dx
dy
y
N
N
F
xy
y
xy
xy
y
y
y
54. TEORIA DE PLACAS
Ecuaciones de la estática:
0
0
0
0
0
0
=
=
=
=
=
=
∑
∑
∑
∑
∑
∑
z
y
x
z
y
x
M
M
M
F
F
F
0
2 2
2
2
2
2
=
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
q
y
M
y
x
M
x
M y
xy
x
0
=
∂
∂
+
∂
∂
y
N
x
N xy
x
0
=
∂
∂
+
∂
∂
y
N
x
N y
xy
55. dy
dx
x
N
N
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dy
N xy
dx
dy
y
N
N
xy
xy ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
N xy
dy
dx
x
N
N x
x ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
dx
dy
( )
y
,
x
( )dy
N x
dx
dy
y
N
N
y
y ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
( )dx
N y
EQUILIBRIO DE MOMENTOS ALREDEDOR DEL EJE z
TEORIA DE PLACAS
( ) ( )
0
2
2
2
2
0
=
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
+
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
−
⋅
+
⋅
−
=
∑
dx
dy
dx
x
N
N
dy
dx
dy
y
N
N
dx
dy
N
dy
dx
N
M
xy
xy
xy
xy
xy
xy
z
56. ¡Esta ecuación se satisface automáticamente!
TEORIA DE PLACAS
( ) ( )
0
2
2
2
2
0
=
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
+
+
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
−
⋅
+
⋅
−
=
∑
dx
dy
dx
x
N
N
dy
dx
dy
y
N
N
dx
dy
N
dy
dx
N
M
xy
xy
xy
xy
xy
xy
z
57. TEORIA DE PLACAS
Ecuaciones de la estática:
0
0
0
0
0
0
=
=
=
=
=
=
∑
∑
∑
∑
∑
∑
z
y
x
z
y
x
M
M
M
F
F
F
0
2 2
2
2
2
2
=
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
q
y
M
y
x
M
x
M y
xy
x
0
=
∂
∂
+
∂
∂
y
N
x
N xy
x
0
=
∂
∂
+
∂
∂
y
N
x
N y
xy
¡Esta ecuación se satisface automáticamente!
59. TEORIA DE PLACAS
Y, entonces, ¿cómo se deducen los esfuerzos cortantes?
)
(
)
(
)
(
3
2
1
0
y
M
x
M
Q
x
M
y
M
Q
q
y
Q
x
Q
xy
x
x
xy
y
y
y
x
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
=
=
+
∂
∂
+
∂
∂
67. ECUACIONES BASADAS EN DESPLAZAMIENTOS:
TEORIA DE PLACAS
0
0
0
2
2
2
2
2
=
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
q
y
M
y
x
M
x
M
y
N
x
N
y
N
x
N
y
xy
x
y
xy
xy
x
⎪
⎪
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
κ
κ
κ
γ
ε
ε
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
=
⎪
⎪
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎪
⎪
⎬
⎫
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
xy
y
x
xy
0
y
0
x
0
66
26
16
66
26
16
26
22
12
26
22
12
16
12
11
16
12
11
66
26
16
66
26
16
26
22
12
26
22
12
16
12
11
16
12
11
xy
y
x
xy
y
x
D
D
D
B
B
B
D
D
D
B
B
B
D
D
D
B
B
B
B
B
B
A
A
A
B
B
B
A
A
A
B
B
B
A
A
A
M
M
M
N
N
N
x
v
y
u
y
v
x
u
xy
y
x
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
=
∂
∂
=
0
0
0
0
0
0
0
γ
ε
ε
y
x
w
y
w
x
w
xy
y
x
∂
∂
∂
−
=
∂
∂
−
=
∂
∂
−
=
0
2
2
0
2
2
0
2
2
κ
κ
κ
75. 0
=
∂
∂
+
∂
∂
y
N
x
N xy
x
ECUACIONES BASADAS EN CONDICIONES DE EQUILIBRIO:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
=
y
x
w
B
y
w
B
x
w
B
x
v
y
u
A
y
v
A
x
u
A
N
y
x
w
B
y
w
B
x
w
B
x
v
y
u
A
y
v
A
x
u
A
N
xy
x
0
2
66
2
0
2
26
2
0
2
16
0
0
66
0
26
0
16
0
2
16
2
0
2
12
2
0
2
11
0
0
16
0
12
0
11
2
2
TEORIA DE PLACAS
77. ( )
( ) 0
2
3
2
3
0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
2
0
2
66
0
2
16
2
0
2
11
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
y
w
B
y
x
w
B
B
y
x
w
B
x
w
B
y
v
A
y
x
v
A
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
x
u
A
Reorganizando la última expresión:
TEORIA DE PLACAS
78. ( )
( ) 0
2
3
2
3
0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
2
0
2
66
0
2
16
2
0
2
11
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
y
w
B
y
x
w
B
B
y
x
w
B
x
w
B
y
v
A
y
x
v
A
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
x
u
A
0
y
N
x
N xy
x
=
∂
∂
+
∂
∂
En definitiva:
Ecuación diferencial 1
TEORIA DE PLACAS
79. ( )
( ) 0
3
2
2
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
3
0
3
16
2
0
2
22
0
2
26
2
0
2
66
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
y
w
B
y
x
w
B
y
x
w
B
B
x
w
B
y
v
A
y
x
v
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
A
x
u
A
0
y
N
x
N y
xy
=
∂
∂
+
∂
∂
De la misma forma:
Ecuación diferencial 2
TEORIA DE PLACAS
80. ( )
( )
( ) q
y
v
B
y
x
v
B
y
x
v
B
B
x
v
B
y
u
B
y
x
u
B
B
y
x
u
B
x
u
B
y
w
D
y
x
w
D
y
x
w
D
D
y
x
w
D
x
w
D
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
3
0
3
16
3
0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
4
0
4
22
3
0
4
26
2
2
0
4
66
12
3
0
4
16
4
0
4
11
3
2
2
3
4
2
2
4
0
2 2
2
2
2
2
=
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
q
y
M
y
x
M
x
M y
xy
x
Ecuación diferencial 3
TEORIA DE PLACAS
81. En definitiva, hemos llegado a plantear tres ecuaciones
diferenciales (Ecuaciones 1, 2 y 3) en las que aparecen,
como incógnitas, u0, v0 y w0 que, una vez resueltas y
verificando las condiciones de contorno, nos permitirían
calcular el campo de desplazamientos dentro del laminado.
de este último, podríamos determinar las deformaciones en
cada punto del laminado y, de este último, el campo tensional.
TEORIA DE PLACAS
83. ( )
( ) 0
2
3
2
3
0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
2
0
2
66
0
2
16
2
0
2
11
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
y
w
B
y
x
w
B
B
y
x
w
B
x
w
B
y
v
A
x
y
v
A
A
x
v
A
y
u
A
x
y
u
A
x
u
A
( )
( ) 0
3
2
2
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
3
0
3
16
2
0
2
22
0
2
26
2
0
2
66
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
y
w
B
y
x
w
B
y
x
w
B
B
x
w
B
y
v
A
x
y
v
A
x
v
A
y
u
A
x
y
u
A
A
x
u
A
( )
( )
( ) q
y
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B
y
x
v
B
y
x
v
B
B
x
v
B
y
u
B
y
x
u
B
B
y
x
u
B
x
u
B
y
w
D
y
x
w
D
y
x
w
D
D
y
x
w
D
x
w
D
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
3
0
3
16
3
0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
4
0
4
22
3
0
4
26
2
2
0
4
66
12
3
0
4
16
4
0
4
11
3
2
2
3
4
2
2
4
TEORIA DE PLACAS
Ecuaciones generales:
84. ( )
( )
( ) 0
4
2
2
4
0
2
0
2
4
0
4
22
3
0
4
26
2
2
0
4
66
12
3
0
4
16
4
0
4
11
2
0
2
22
0
2
26
2
0
2
66
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
2
0
2
66
0
2
16
2
0
2
11
=
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
y
w
D
y
x
w
D
y
x
w
D
D
y
x
w
D
x
w
D
y
v
A
y
x
v
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
A
x
u
A
y
v
A
y
x
v
A
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
x
u
A
Ecuaciones para el caso de laminados simétricos:
TEORIA DE PLACAS
86. ( )
( )
( )
( )
( )
( )
( ) q
y
v
B
y
x
v
B
y
x
v
B
B
x
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B
y
u
B
y
x
u
B
B
y
x
u
B
x
u
B
y
w
D
y
x
w
D
y
x
w
D
D
y
x
w
D
x
w
D
y
w
B
y
x
w
B
y
x
w
B
B
x
w
B
y
v
A
y
x
v
A
x
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A
y
u
A
y
x
u
A
A
x
u
A
y
w
B
y
x
w
B
B
y
x
w
B
x
w
B
y
v
A
y
x
v
A
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
x
u
A
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
3
0
3
16
3
0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
4
0
4
22
3
0
4
26
2
2
0
4
66
12
3
0
4
16
4
0
4
11
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
3
0
3
16
2
0
2
22
0
2
26
2
0
2
66
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
3
0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
2
0
2
66
0
2
16
2
0
2
11
3
2
2
3
4
2
2
4
0
3
2
2
0
2
3
2
TEORIA DE PLACAS
87. ( )
( )
( ) q
y
w
D
y
x
w
D
y
x
w
D
D
y
x
w
D
x
w
D
y
v
A
x
v
A
y
x
u
A
A
y
x
v
A
A
y
u
A
x
u
A
=
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∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
=
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
4
0
4
22
3
0
4
26
2
2
0
4
66
12
3
0
4
16
4
0
4
11
2
0
2
22
2
0
2
66
0
2
66
12
0
2
66
12
2
0
2
66
2
0
2
11
4
2
2
4
0
0
Ecuaciones para el caso de laminados simétricos balanceados:
TEORIA DE PLACAS
89. ( )
( )
( )
( )
( )
( )
( ) q
y
v
B
y
x
v
B
y
x
v
B
B
x
v
B
y
u
B
y
x
u
B
B
y
x
u
B
x
u
B
y
w
D
y
x
w
D
y
x
w
D
D
y
x
w
D
x
w
D
y
w
B
y
x
w
B
y
x
w
B
B
x
w
B
y
v
A
y
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v
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
A
x
u
A
y
w
B
y
x
w
B
B
y
x
w
B
x
w
B
y
v
A
y
x
v
A
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
x
u
A
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
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0
3
16
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0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
4
0
4
22
3
0
4
26
2
2
0
4
66
12
3
0
4
16
4
0
4
11
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
3
0
3
16
2
0
2
22
0
2
26
2
0
2
66
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
3
0
3
26
2
0
3
66
12
2
0
3
16
3
0
3
11
2
0
2
26
0
2
66
12
2
0
2
16
2
0
2
66
0
2
16
2
0
2
11
3
2
2
3
4
2
2
4
0
3
2
2
0
2
3
2
TEORIA DE PLACAS
90. ( )
( )
( ) q
y
w
D
y
x
w
D
2
D
2
y
x
w
D
0
y
v
A
x
v
A
y
x
u
A
A
0
y
x
v
A
A
y
u
A
x
u
A
4
0
4
22
2
2
0
4
66
12
4
0
4
11
2
0
2
22
2
0
2
66
0
2
66
12
0
2
66
12
2
0
2
66
2
0
2
11
=
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
=
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
Ecuaciones para el caso de laminados simétricos de láminas cruzadas:
TEORIA DE PLACAS
91. ( )
( ) ( )
( )
0
2
1
1
24
1
12
1
12
0
2
1
1
2
1
1
0
26
16
3
66
2
3
21
12
2
3
22
11
26
16
66
2
21
12
2
22
11
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=
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=
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D
D
D
EH
D
D
EH
D
D
D
EH
D
D
A
A
A
EH
A
A
EH
A
A
A
EH
A
A
Bij
ν
ν
ν
ν
ν
ν
ν
ν
ν
ν
ν
ν
PLACAS ISÓTROPAS:
TEORIA DE PLACAS
92. ( )
( )
( )
( )
( )
( )
( ) q
y
v
B
y
x
v
B
y
x
v
B
B
x
v
B
y
u
B
y
x
u
B
B
y
x
u
B
x
u
B
y
w
D
y
x
w
D
y
x
w
D
D
y
x
w
D
x
w
D
y
w
B
y
x
w
B
y
x
w
B
B
x
w
B
y
v
A
y
x
v
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
A
x
u
A
y
w
B
y
x
w
B
B
y
x
w
B
x
w
B
y
v
A
y
x
v
A
A
x
v
A
y
u
A
y
x
u
A
x
u
A
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
=
∂
∂
−
∂
∂
∂
+
−
∂
∂
∂
−
∂
∂
−
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
∂
+
∂
∂
3
0
3
22
2
0
3
26
2
0
3
66
12
3
0
3
16
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TEORIA DE PLACAS