diagramas de corte, momento, vigas y columna

1. DIAGRAMAS DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO
FLEXIONANTE
Del análisis de una viga, puede observarse como la fuerza cortante y el
momento flexionante varían de una sección a otra a lo largo de la viga
dependiendo de las condiciones de carga de la misma, por lo tanto se hace
necesario determinar dicho comportamiento y la mejor forma de hacerlo es
mediante el trazo de los diagramas de fuerzas cortantes y momentos
flexionantes, los cuales pueden lograrse mediante dos maneras: a) Por el
método de ecuaciones. b) Por el método de suma de áreas.
Los diagramas de fuerza cortante y de momento flexionante ofrecen al
ingeniero una gran cantidad de información útil para el diseño; de éstos se
puede obtener información sobre el comportamiento en conjunto de un
miembro, las posiciones en las cuales pueden cambiar las secciones
transversales estructurales requeridas y aun los lugares donde puede usarse
una articulación.
En la mayoría de los casos, los diagramas son bastante fáciles de dibujar;
puede ser a través de los gráficos de las ecuaciones o usando relaciones
entre carga, fuerza cortante y momento flexionante.
CONSTRUCCIÓN DE LOS DIAGRAMAS 1.El método usual para
obtener los diagramas de fuerza cortante y de momento flexionante es
construirlos a base de las siguientes relaciones:
La razón de cambio de la fuerza cortante en cualquier posición en una viga
es igual al negativo de la carga distribuida aplicada en ese mismo punto:
La razón de cambio de momento, es decir la pendiente del diagrama de
momentos, en cualquier punto a lo largo de la viga, es igual a la fuerza
cortante en ese mismo punto.

2. DIAGRAMA EN FUERZA VIGAS
Todo análisis estructural se realiza para: 1-Determinar la capacidad de
soportar las cargas para las cuales fue diseñada la estructura 2-Determinar
las dimensiones más adecuadas para resistir, (comparar los esfuerzos que
soporta el material contra los esfuerzos actuantes o los previstos.). Los
Esfuerzos en una sección dada pueden ser determinados Sí se hace una
sección imaginaria en un punto de interés, y se considera como un cuerpo
rígido en equilibrio cada una de las partes en las que fue dividido el total.
Estos esfuerzos podrán ser conocidos si se conocen todas las fuerzas
Elemento estructural de la viga. Cuando el diagrama de fuerzas cortantes
cruza al eje horizontal, entonces el diagrama de momentos flexionantes en
ese punto debe cambiar de pendiente, ya sea de negativa a positiva o
viceversa. Esto significa que cualquier punto, donde el diagrama de fuerzas
cortantes cruce el eje horizontal, debe ser un máximo o un mínimo en el
diagrama de momentos flexionantes. Un momento externo aplicado en un
punto de la viga origina una línea vertical en el diagrama de momentos
flexionantes, Convención de signos: Se ha convenido que la fuerza cortante
“V” y el momento flexionante “M” en un punto dado de una viga son
positivos si están dirigidos como se muestra a continuación: Nota: Esta
guía presenta un “método práctico” para la construcción de los diagramas
de fuerzas cortantes y momentos flectores en vigas estáticamente
determinadas.

3. DIAGRAMA DE FUERZA EN COLUMNA
Cuando hablamos de fuerzas estructurales, nos referimos al esfuerzo que
debe soportar. Una estructura predeterminada, se analizan muchos
esfuerzos, pero los esfuerzos estructurales que más se consideran son los
esfuerzos de compresión, y el esfuerzo de flexión de los materiales. El
esfuerzo de compresión se calcula con la siguiente fórmula: e = F / A
Dónde: e = Esfuerzo (Ej. Newton sobre metro cuadrado, Kilogramo fuerza
sobre milímetro cuadrado, etc.) F = Fuerza (Ej. Newton o Kilogramo
Fuerza. 1 Newton = 1 Kilogramo por metro sobre segundo al cuadrado, y 1
Kilogramo Fuerza = 9.81 Newton) A = Área (Ej. metro cuadrado, pié
cuadrado, centímetro cuadrado, etc.) El cálculo de los esfuerzos de
compresión, se utilizará para los casos en que la fuerza se aplica sobre el
eje de la estructura. En este caso, vemos una columna que sostiene la vía de
una Montaña Rusa. En el momento que el tren pasa por la columna, el peso
ejerce una fuerza sobre el eje de la columna. El área que se tiene que
considerar, es área que tenga la sección de la columna. En este caso es una
sección circular cómo se muestra en el círculo con la A. El esfuerzo de
flexión máxima es el esfuerzo que se aplica sobre alguna de las caras
laterales de una viga. Este esfuerzo se calcula con diferentes fórmulas
según diferentes casos. Pero antes de analizar cada caso, es importante
mencionar el concepto de momento de inercia: El momento de inercia es
una propiedad geométrica de un área con respecto a un eje de referencia.
Simarys Mendoza 17699170