Este capítulo explica cómo se producen la fuerza cortante y el momento flexionante internos en una viga debido a fuerzas externas aplicadas. Se describe el proceso de dividir la viga en secciones y analizar las fuerzas que equilibran cada sección. Esto permite derivar ecuaciones para la fuerza cortante y el momento en función de la distancia a lo largo de la viga. Luego, se muestran ejemplos de vigas sometidas a diferentes cargas y se grafican los diagramas de fuerza cortante y momento flexionante.
This work was done by students of the National University of Engineering, since in everyday life we find structures and materials with different properties in which talk about their effort and deformation.
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.
Ramo de introduccion a la dinamica de estructuras , la graficacion y ejecucion de proyectos, y los conceptos basicos de resistencia de los materiales en la orientacion de decisiones constructivas.
Instituto Profesional PROAndes, Carrera Prevencion de Riesgos . Sede La Ligua. Autor: JL Menares , ARQTO.
This work was done by students of the National University of Engineering, since in everyday life we find structures and materials with different properties in which talk about their effort and deformation.
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.
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5. 35
Positivo
Negativo
Figura 4.8 Convención de signos para cortante
4.2 DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLEXIONANTE
Para la secuela de cálculo, el paquete reúne tres casos de vigas, de diferentes claros,
diferente ubicación de apoyos, y con diferentes tipos de cargas aplicadas a ellas (puntuales,
distribuidas, triangulares). Con esto se trata de abarcar los escenarios más comunes en que
una viga está sometida a fuerzas.
En cada ejemplo se guía al usuario con la metodología usual para determinar los diagramas
de fuerza cortante y momento flexionante.
9. 39
Figura 4.13 Ecuaciones para V y M obtenidas en el tercer corte
Se le explica al usuario que no es estrictamente necesario estudiar la viga de izquierda a
derecha, y que, en el caso del último corte, resulta más conveniente analizar el diagrama de
cuerpo libre del lado derecho del corte. Se cambia el eje de referencia y se consiguen las
ecuaciones para V y M. Éstas se comparan con las obtenidas inicialmente para el mismo
corte, notando una disminución considerable de elementos en las expresiones (Figura 4.14).
11. 41
Al haber terminado de establecer las ecuaciones de V y M para todas las secciones, se
procede a obtener los diagramas de fuerza cortante y momento flexionante.
El primer diagrama a graficar es el de fuerza cortante. Para ello aparece debajo del diagrama
de cuerpo libre de la viga un eje de referencia necesario para el diagrama, con x como
abscisas y V en unidades de kN como ordenadas. Antes de que aparezca la gráfica de
cortante, en el diagrama de cuerpo libre de la viga, aparece una placa transparente (Figura
4.16).
Figura 4.16 Eje de coordenadas para el diagrama de fuerza cortante
En el extremo izquierdo de la pantalla aparecen las ecuaciones de V respectivas a cada
rango, además de texto explicativo de cómo se obtiene la gráfica. Después, con ayuda de una
animación, se consigue el diagrama: la placa transparente avanza por la viga (que representa
la posición x, el corte donde se estudia la viga) y en el eje de referencia se van graficando
los valores para V a medida que avanza la placa (Figura 4.17).
15. 45
en los diagramas. También se presenta una animación al final donde la viga se deforma
dejando ver así la relación con el diagrama de momentos (Figura 4.21).
Figura 4.21 Diagrama de cortantes
Figura 4.22 Deflexión de la viga y Diagrama de momentos