Practica De Laboratorio

TRABAJO FINAL

RESISTENCIA DE MATERIALES

DIAGRAMAS DE FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOS FLEXIONANTES Y DISEÑO DE VIGAS

Estudiante de Ingeniería Agrícola, Universidad Nacional de Colombia

INTRODUCCION

Las vigas son elementos horizontales que hacen parte de una estructura, son las encargadas de recibir las cargas de presión, peso, esfuerzos de flexión (tracción y compresión), tensión de las losas o los elementos planos que se encuentran sobre ellas y trasmiten esas cargas a las columnas de la estructura.

Al diseñar una viga, se necesita saber cómo varia las fuerzas cortantes y los momentos flexionante en toda su longitud, lo importante son los valores máximos y mínimos de estas cantidades la información de este tipo se suelo obtener de graficas en la que la fuerza cortante y el momento flexionante están trazados como ordenadas, y la distancia x a lo largo del eje de la viga como abscisa. A estas graficas se les llama diagramas de fuerza cortante y momento flexionante.

DIAGRAMA DE FUERZAS CORTANTES Y MOMENTOS FLEXIONANTES

Estos diagramas son simplemente la representación grafica de las distribuciones de las fuerzas cortantes y momentos flexionante que se presentan a lo largo de la viga producto de cargas puntuales o distribuidas.

Primero se muestra una viga en la cual se aplican distintas cargas, produciendo en esta una deformación

Es necesario realizar un diagrama de cuerpo libre para determinar las reacciones en los apoyos, con esta información se realiza un corte en la viga, con el objetivo de visualizar que pasa internamente en la viga y cuáles son las fuerzas que equilibran la estructura con respecto a las fuerzas externas.

TIPOS DE VIGAS

De acuerdo al número y tipo de los apoyos que soportan la viga, existen dos grandes grupos de vigas:

*Vigas Isostáticas o estáticamente determinadas

a-Viga simplemente apoyada de un tramo:

# Reacciones = 3

# Ecuaciones = -3 (ΣFy, ΣFy, ΣMA)

G.I. = 0

En este tipo de viga las reacciones producidas por los apoyos son 3, y las ecuaciones de equilibrio también; esto nos dice que el sólido esta en equilibrio (estabilizado).

*Vigas hiperestáticas o estáticamente indeterminadas

a- Viga empotrada y apoyada en un rodillo:

# Reacciones = 4

# Ecuaciones = -3 (ΣFx, ΣFy, ΣMA)

G.I. = 1

Estas vigas tienen un número mayor de reacciones que de ecuaciones de equilibrio; esto indica que presentan una condición de sujeción adicional a las mínimas requeridas para que se mantenga en equilibrio.

DEFINICIÓN DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR.

Esta imagen muestra una viga isostática horizontal de un solo tramo con una carga puntual (P), en la sección a-a se hace un corte imaginario para poder ver las fuerzas internas que satisfacen la condición de equilibrio.

*Fuerza cortante (V):

Son fuerzas internas que se generan en el material de una viga para equilibrar las fuerzas aplicadas externamente y para equilibrar la viga en todas sus partes. En la sección de corte a-a deben aparecer estas fuerzas resistentes necesarias para satisfacer las condiciones de la estática. Para el caso de vigas inclinadas la fuerza cortante V es la suma de sus componentes perpendiculares al eje longitudinal de la viga, de las fuerzas externas situadas a la izquierda o a la derecha de la sección a-a de la viga estudiada; Va-a = ΣFyizq sec. a-a= ΣFyder sec.a-a.

Signo de la fuerza cortante (V): deformación desde el punto de vista de un elemento diferencial situado en corte a-a

*Momento flexionante (M):

La suma de los momentos de todas la fuerzas que actúan

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