Ensayo Mecánica de Materiales

UNIDAD III. FLEXIÓN
3.1 ESFUERZO NORMAL EN VIGAS.
El esfuerzo cortante (o de cizallamiento), es producido por fuerzas que actúan paralelamente al plano que las resiste, mientras que los de tensión o de compresión son lo son por fuerzas normales al plano sobre el que actúan. Por esta razón los esfuerzos de tensión y de compresión se llaman también esfuerzos normales, mientras que el esfuerzocortante puede denominarse esfuerzo tangencial. Para poder analizar y comprender los esfuerzos normal y cortante que actúan sobre una viga, debemos conocer primero el concepto de momento flexionante envigas, ya que a partir de éste podremos deducir dichos esfuerzos.
Momento flexionante
Definición: Se le denomina momento flexionante o momento flector, porque tiende a curvar o flexionar la viga y,es la suma de los momentos de todas las fuerzas que actúan en la porción de viga a la izquierda o a la derecha de una sección, respecto al eje perpendicular al plano de las fuerzas y que pasa por el centro de gravedad centroide de la sección considerada. Así que la podemos definir como:
M = (∑M)izq = (∑M)der

Como en un cuerpo actúan fuerzas tanto negativas como positivas, el signo delmomento flexionante sobre una viga se determina con un criterio que dice que si hay fuerzas que actúan hacia arriba respecto de cualquier sección, producirán momentos flexionantes positivos y, por el contrario, las fuerzas que actúan hacia abajo, dan lugar a momentos flexionantes negativos.




Las vigas son elementos estructurales muy usados en las construcciones para soportar cargas o darleestabilidad a las mismas. Para diseñar una viga es necesario conocer las fuerzas perpendiculares que va a soportar, su sección transversal y, en casos más especializados, las características del material que se utilizará en su construcción.

ESFUERZO NORMAL:
El esfuerzo normal (esfuerzo axil o axial) es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la seccióntransversal de un prisma mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión normal.

3.2 ESFUERZO CORTANTE TRANSVERSAL:
La tensión cortante o tensión de corte es aquella que, fijado un plano, actúa tangente al mismo. Se suele representar con la letra griega tau .
En piezas alargadas, como vigas y pilares, el plano de referencia suele ser unparalelo a la sección transversal. A diferencia del esfuerzo normal, es más difícil de apreciar en las vigas ya que su efecto es menos evidente.
Los esfuerzos internos sobre una sección transversal plana de un elemento estructura se definen como un conjunto de fuerzas y momentos estéticamente equivalentes a la distribución de tensiones internas sobre el área de esa sección.
Así, por ejemplo, losesfuerzos sobre una sección transversal plana Σ de una viga son igual a la integral de las tensiones t sobre esa área plana. Normalmente se distingue entre los esfuerzos perpendiculares a la sección de la viga (o espesor de la placa o lámina) y los tangentes a la sección de la viga (o superficie de la placa o lámina).

Consideremos una viga recta con un plano de simetría y para la cual las fuerzasaplicadas son simétricas con respecto a este plano que tomaremos como plano de la figura:



Sea (S) una sección recta de esta viga. Recordemos que esta viga está aislada en el espacio y sometida a las fuerzas directamente aplicadas y a las reacciones de apoyo.

Se llama momento flector M, para una sección (S), a la suma de los momentos, con respecto a un punto cualquiera de esta sección,de las fuerzas situadas a la izquierda de (S); estas fuerzas comprenden las aplicadas directamente y las reacciones de apoyo situadas a la izquierda de (S).

Así, para la viga apoyada en dos apoyos simples y representada en la figura de abajo, tendremos, teniendo en cuenta las convenciones de signos relativos a los momentos:



Si existiera un momento de empotramiento en A y una componente...