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CAPITULO 5 ANÁLISIS Y DISEÑO DE VIGAS PARA FLEXIÓN - Coggle Diagram
CAPITULO 5
ANÁLISIS Y DISEÑO DE VIGAS PARA FLEXIÓN
Carlos Garzón
Las vigas son elementos prismáticos largos y rectos, estas cargas transversales causan flexión y corte en la viga, pero cuando estas cargas no se encuentran en ángulo recto se producen cargas axiales en ella.
Carga transversal de una viga P1, P2
consiste en
cargas concentradas
expresadas en newtons, libras o múltiplos
Carga distribuida w
esta expresada en N/m, kN/m lb/ft o kips/ft o una combinación de ambas
Cuando la cara w por unidad de longitud es constante a lo largo de parte de la viga se dice que está uniformemente distribuida en dicha parte de la viga .
Clasificación de las vigas
por la manera en la que se encuentran apoyadas
Estaticamente determinadas
Viga simplemente apoyada
Viga con un tramo en voladizo
Viga en voladizo
Estaticamente indeterminadas
Viga continua
Viga empotrada en un extremo y simplemente apoyada en el otro extremo
Viga empotrada
Bisagras
en ocaciones dos o mas vigas se conectan por bisagras para formar una estructura continua única
Par flector
M
Crea esfuerzos normales
en la seccion transversal
Determina la resistencia de una viga
Vigas cortas
Madera
pueden fallar a cortante bajo carga transversal
Acero laminado
pueden ocurrir esfuerzos normales mayores que que los considerados en las uniones del alma con los patines
una de las partes más importantes del diseño de
una viga para una condición dada de carga es:
La localización
La magnitud
del momento flector máximo
Fuerza cortante
V
Produce esfuerzos cortantes
signo positivo
si las fuerzas cortantes se dirigen en sentido antihorario
signo negativo
si las fuerzas cortantes se dirigen en sentido horario
Uso de funciones de singularidad para determinar el cortante y el momento
flector en una viga
Este método fue sugerido por:
Matemático alemán A. Clebsch (1833-1872)
Matemático e
ingeniero británico W. H. Macaulay (1853-1936)
recibe el crédito por introducir las funciones de singularidad
Los cochetes generalmente reciben el nombre de
Corchetes de Macaulay
Pasos para resolver un ejercicio de momento normal máximo y corte transversal
Analizamos el ejercicio y vemos para que dirección se está realizando las acciones y reacciones.
Realizamos la sumatoria de momentos en una zona fija y despejamos las reacciones que queremos encontrar
Hacemos la sumatoria de fuerzas en el eje y
para realizar la gráfica del cortante máximo
graficamos la primera reacción que encontramos
para graficar las otras fuerzas restamos la primera reacción y sumamos la primera fuerza y así sucesivamente
Aplicamos la fórmula de esfuerzo máximo que es igual al momento máximo sobre el dato
S x - x
que se encuentra en el apéndice del libro
para hacer la gráfica del momento máximo
sacamos el área de cada una de las figuras de la gráfica anterior
graficamos desde el punto 0 hasta el valor del primer área obtenida, para los otros puntos sumamos el valor del primer área y de la segunda área y así suvesivamente
Una vez obtenido el valor de nuestro esfuerzo máximo corregimos las unidades dimensionales como por ejemplo
N/m2 = Pa