Este documento trata sobre la deflexión en vigas. Explica conceptos como la curva elástica, la relación entre momento y radio de curvatura, y métodos para determinar la curva elástica como la integración directa, el método de momento de área y la superposición. También cubre vigas estáticamente indeterminadas y proporciona varios ejemplos numéricos para ilustrar los diferentes métodos.
Te envío un capítulo que trata de la Respuesta a carga dinámica General - integral de Duhamel, para sistemas amortiguados y no amortiguados, además una evaluación numérica de la respuesta dinámica. Espero que te sirva, saludos!
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Los elementos estructurales sujetos a flexión, son principalmente las vigas y losas. La flexión puede presentarse acompañada de fuerza cortante. Sin embargo, la resistencia a flexión puede estimarse despreciando el efecto de la fuerza cortante.
Para el diseño de secciones a flexión, se usa el Estado Límite de Agotamiento Resistente, donde la resistencia de agotamiento se minora multiplicando por un factor correspondiente; Comparando luego con la demanda o carga real modificada por los factores de mayoración. La norma usada es la COVENIN 1753.
Cargas en las estructuras.
1.1 Diversos tipos de cargas en la construcción.
1.1.1 Muertas, vivas, eventuales, estáticas, móviles, dinámicas, etc.
1.2 Determinación y cuantificación de cargas.
1.3 Combinaciones de cargas más usuales.
El análisis de la resistencia al esfuerzo del suelo, permite cuantificar parámetros necesarios para solucionar problemas relacionados con la resistencia del terreno, que nos permite analizar problemas de la estabilidad de suelos tales como: el estudio de estabilidad de taludes para carreteras, la determinación de la capacidad de soporte en cimentaciones, la presión lateral sobre estructuras de retención de tierras. En presente informe de laboratorio realizado por mi persona, alumna de la Universidad Cesar Vallejo, de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil, en donde, se hicieron tres ensayos para determinar la resistencia al esfuerzo cortante de suelo, como es el ensayo de corte directo que es un ensayo muy preciso, su estudio es indispensable ya que los resultados son aproximados y nos pueden dar una idea del comportamiento de suelo al ser sometido a esfuerzos(cortante y normal), a continuación se muestra el ensayo de laboratorio con un tipo de suelo utilizando este tipo de ensayo y observaremos los resultados.
Mediante estos problemas, el lector podrá darse una idea clara y precisa acerca de como resolver estos problemas cuando se le presenten, el método de flexibilidad es una llave rápida para el calculo de acciones redundantes en una estructura (viga,pórtico y armadura).
Esfuerzo en Vigas en Materiales.
Una estructura se encuentra en equilibrio si cada una de sus partes obtenidas mediante seccionamiento arbitrario se encuentra también en equilibrio.
Los elementos estructurales sujetos a flexión, son principalmente las vigas y losas. La flexión puede presentarse acompañada de fuerza cortante. Sin embargo, la resistencia a flexión puede estimarse despreciando el efecto de la fuerza cortante.
Para el diseño de secciones a flexión, se usa el Estado Límite de Agotamiento Resistente, donde la resistencia de agotamiento se minora multiplicando por un factor correspondiente; Comparando luego con la demanda o carga real modificada por los factores de mayoración. La norma usada es la COVENIN 1753.
Cargas en las estructuras.
1.1 Diversos tipos de cargas en la construcción.
1.1.1 Muertas, vivas, eventuales, estáticas, móviles, dinámicas, etc.
1.2 Determinación y cuantificación de cargas.
1.3 Combinaciones de cargas más usuales.
El análisis de la resistencia al esfuerzo del suelo, permite cuantificar parámetros necesarios para solucionar problemas relacionados con la resistencia del terreno, que nos permite analizar problemas de la estabilidad de suelos tales como: el estudio de estabilidad de taludes para carreteras, la determinación de la capacidad de soporte en cimentaciones, la presión lateral sobre estructuras de retención de tierras. En presente informe de laboratorio realizado por mi persona, alumna de la Universidad Cesar Vallejo, de la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil, en donde, se hicieron tres ensayos para determinar la resistencia al esfuerzo cortante de suelo, como es el ensayo de corte directo que es un ensayo muy preciso, su estudio es indispensable ya que los resultados son aproximados y nos pueden dar una idea del comportamiento de suelo al ser sometido a esfuerzos(cortante y normal), a continuación se muestra el ensayo de laboratorio con un tipo de suelo utilizando este tipo de ensayo y observaremos los resultados.
Mediante estos problemas, el lector podrá darse una idea clara y precisa acerca de como resolver estos problemas cuando se le presenten, el método de flexibilidad es una llave rápida para el calculo de acciones redundantes en una estructura (viga,pórtico y armadura).
Esfuerzo en Vigas en Materiales.
Una estructura se encuentra en equilibrio si cada una de sus partes obtenidas mediante seccionamiento arbitrario se encuentra también en equilibrio.
Convocatoria de becas de Caja Ingenieros 2024 para cursar el Máster oficial de Ingeniería de Telecomunicacion o el Máster oficial de Ingeniería Informática de la UOC
2. INTRODUCCIÓN
La deflexión de una viga o eje a menudo
debe limitarse para proporcionar la
integridad y estabilidad de una estructura o
máquina, y prevenir el agrietamiento de
cualquier material quebradizo adherido
como concreto o vidrio. Además, los códigos
restricciones a menudo requieren que estos
miembros no vibren.
3. CURVA ELÁSTICA
Los apoyos generan restricción del
desplazamiento.
Los empotramientos también generan
restricción de desplazamiento y
adicionalmente hacen que la curva
tenga pendiente cero.
En el lugar del máximo
desplazamiento entre dos apoyos la
pendiente es cero
Donde el momento es positivo la
curva elástica tiene concavidad
positiva y viceversa.
8. EJEMPLO 2
Determine la pendiente y la deflexión del extremo A de la viga en voladizo. E = 200 GPa e I =
65,0 (10^6) mm4.
9. EJEMPLO 3
Determinar la deflexión máxima de la viga simplemente apoyada. La viga está
hecha de madera con un módulo de elasticidad de E = 1,5 (10^3) ksi y una sección
transversal rectangular de ancho b = 3 in. y altura h = 6 in.
10. EJEMPLO 3
Determinar la deflexión máxima del piso del avión. Asuma que el fuselaje solo
genera reacciones en la dirección vertical. Asuma EI constante.
11. DETERMINACIÓN DE LA CURVA ELÁSTICA POR
MEDIO DE FUNCIONES DISCONTINUAS
Funciones de Macaulay
12. DETERMINACIÓN DE LA CURVA ELÁSTICA POR
MEDIO DE FUNCIONES DISCONTINUAS
Funciones de singularidad
14. EJEMPLO 4
El eje soporta las dos cargas de polea mostradas. Determinar la ecuación de la
curva elástica. Los rodamientos en A y B sólo ejercen reacciones verticales sobre el
eje. EI es constante
15. EJEMPLO 5
La viga soporta las dos cargas mostradas. Determinar la ecuación de la curva
elástica. EI es constante
16. EJEMPLO 6
La viga soporta las dos cargas mostradas. Determinar la ecuación de la curva
elástica. EI es constante
17. DETERMINACIÓN DE LA CURVA ELÁSTICA POR
MEDIO DEL MÉTODO DE MOMENTO DE ÁREA
Primer teorema de momento
18. DETERMINACIÓN DE LA CURVA ELÁSTICA POR
MEDIO DEL MÉTODO DE MOMENTO DE ÁREA
Segundo teorema de momento
19. DETERMINACIÓN DE LA CURVA ELÁSTICA POR
MEDIO DEL MÉTODO DE MOMENTO DE ÁREA
Segundo teorema de momento
20. EJEMPLO 7
La viga soporta las dos cargas mostradas. Determinar la pendiente en A y la
máxima deflexión en la viga. EI es constante
21. DETERMINACIÓN DE LA CURVA ELÁSTICA POR
MEDIO DEL MÉTODO DE SUPERPOSICIÓN
= +
22.
23.
24. EJEMPLO 7
La viga soporta las dos cargas mostradas. Determinar la pendiente en A y la
máxima deflexión en la viga por medio del método de superposición . EI es
constante.
25. VIGAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS
Se dice que una viga es estáticamente
indeterminada cuando las reacciones
desconocidas superan las ecuaciones de
equilibrio.
Las reacciones redundantes son aquellas
que no son necesarias para el equilibrio
Se pueden resolver por los métodos usados
anteriormente:
Integración directa
Momento de área
Superposición
26. VIGAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS:
MÉTODO DE INTEGRACIÓN DIRECTA
La viga soporta las dos cargas mostradas. Determinar las reacciones en A, B y C.
Luego dibuje los diagramas de cortante y momento. EI es constante.
27. VIGAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS:
MÉTODO DE SUPERPOSICIÓN
La viga se considera inicialmente sin las reacciones
redundantes y se halla su deflexión o pendiente.
Luego se considera la reacción sin las cargas
externas y se calcula su deflexión o pendiente .
Se establece una ecuación de continuidad la cual
varia en función del problema
29. EJEMPLO 8
Determine la deflexión en el extremo B de la barra empotrada de acero A-36. El
resorte tiene una rigidez de k = 2 N/mm. La barra tiene una sección rectangular
cuadrada de 5mm de ancho y 10 mm de alto. También, dibuje los diagramas de
momento y cortante para la barra
30. EJEMPLO 9
Antes de que se aplique la carga distribuida uniforme en la viga, hay una pequeña
separación de 0,2 mm entre la viga y el poste en B. Determine las reacciones del
apoyo A, B y C. El poste en B tiene un diámetro de 40 mm, y el momento de inercia
de la viga es 𝐼 = 875 106
𝑚𝑚4
. El poste y la viga están hechos de material con
un módulo de elasticidad de E = 200 GPa.
31. EXTRA
La viga soporta las dos cargas mostradas. Determinar la deflexión en el punto c de
la viga. EI es constante.
32. VIGAS ESTÁTICAMENTE INDETERMINADAS:
MÉTODO DE MOMENTO DE ÁREA
Similar al método de superposición lo ideal
es descomponer la viga en cada una de sus
cargas externas aplicadas y reacciones
redundantes y realizar un diagrama de
M/EI, para cada una de ellas.
Luego empleando alguno de los dos
teoremas visto resolver el problema
despejando la reacción desconocida.
33. EJEMPLO 10
La viga soporta las dos cargas mostradas. Determinar las reacciones en A y B. Luego
dibuje los diagramas de cortante y momento. EI es constante.