Fuerza Cortante Y Momento Flector

CAPÍT ULO IV 
FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLEXIONANTE EN VIGAS 

4.1 CONCEPT OS BÁSICOS 
Este cap ítulo exp lica  cómo las d iversas  fuerzas aplicadas a una viga llegan a  producir fu erza 
co rtante y momento  flexionante internos. 

En  la  p rimera  escena  se  muestra  u na  viga;  subsigu ientem ente  se  aplican  fu erzas  a  ella 
(Figura  4.1)  y,  debido   a  estas  cargas,  la viga  sufre  u na  d eformació n.  Para  explicar le  a l 
usu ario   lo s  qu e o curre  internamente  en  la  viga  es  necesario   realizar  un  corte  en  u na  secció n 
C (Figu ra 4.2 ). 

C 

F ig u r a 4.1 Viga sometid a a cargas 

C 

F igu r a  4.2 Flexió n d e la viga d eb ido  a cargas 

Antes de p asar al co rte se le ind ica al u suario  que es necesario realizar el diagrama de cuerpo 
lib re y enco ntrar las reacciones.

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Hecho  esto,  la  viga  se  d ivide  en  do s  partes  p ara  estud iar  lo  que  ocurre  en  el  corte  (Figura 
4.3).  Se  realiza  u n  cambio  d e  p erspectiva  para  favo recer  la  visió n  d e  las  accio nes  inter nas 
(Figura  4.4   a)  que  equilibran  al  cu erpo  co n  las  fu erzas  externas  ap licad as  y,  entonces, visu almente    acciones  las  fu erzas  V  y  M.   Posteriormente  se  d ib ujan  los  esfuerzo s qu e  causa 
la flexió n en la viga (Figu ra 4.4 b ) y cu ya o btenció n se estu diará en el capítulo sigu iente. 

C 

F igu r a  4.3 Co rte en la  viga 

F igu r a  4.4 (a ) Surgen las fuerzas q ue equ ilibran al elemento 

F igu r a  4.4 (b ) Esfu erzos produ cidos por mo mento flexio nante32 

Tamb ién  se  le  propo rciona  info rmación  al  usuario  d e  la u tilidad  y  necesidad d e  saber dónde 
se ubican los mo mentos flexionantes  y co rtantes máximos. Esto  ú ltimo se exp lica en escenas 
más adelant e en la secu ela d e cálculo . 

4.2 CONVENCIÓN DE SIGNOS 

Para analizar vigas sometid as a car gas se ha adoptado u na convenció n de signo s para qu e los 
cortantes  y  momentos  estud iados  tengan  significado.  En  el  p aq uete  d idáctico  se  d an  los 
ejemplos  y circunstancias en lo s qu e un mo mento se co nsid era positivo  o negativo. 

Se emp ieza con u na escena d onde se observan dos vigas sin car ga algu na (Figu ra 4.5 ). 

F ig u r a  4.5 Vigas  libre d e cargas 

Posterio rmente a cada u na se  le ap lican accio nes externas d iferentes, una  fuerza  vertical a  la 
primera  viga  y  a  la  segunda  momento s.  Con  esto  se  ob serva  una  d eformació n  “cóncava”  de 
las vigas co mo  se muestra en las figura 4 .6.

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F igu r a  4.6 Flexió n po sitiva 

Siguiendo,  se  cambia  el  sentid o d e  las  acciones  externas  y  la  d efo rmación  de  las  vigas  se  es 
ahora  “convexa”  (Figura 4.7).  Cad a deformació n  va  aco mp añ ada de  su  texto  ind icando  si  el 
mo mento es positivo  o negativo. 

F ig u r a  4.7 Flexión negativa 

Al  pasar  a  la  siguiente  escena  se  p resenta  la  co nvención  d e  signo s    u sad a  p ara  la  fuerza 
co rtante.  Aquí  se presenta  la  animación d e u na viga libre de cargas  y  se  le  hace  un corte por 
la mitad. 

Se  le  aplican cargas  a  la  viga,  de  ambos  lados d el  co rte,  y  la  viga  se  corta.  Dependiendo del 
sentid o  d e  las  cargas  ap licad as,  la  viga  se  corta  de  dos  diferentes  maneras.  Al  u suario   se  le 
indica  qué  cargas  logran  el  co rte  po sitivo  y  de  igu al  forma  cu áles  el  corte  negativo   (Figura 
4.8).

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Positivo 

Negativo 

F igu r a  4.8 Co nvención de signos p ara cortante 

4.2 DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLEXIONANTE 

Para  la  secu ela  de  cálculo ,  el  paqu ete  reúne  tres  casos  de  vigas,  de  d iferentes  claro s, 
diferente  ubicación  de  apo yo s,  y  con  diferentes  tipos  d e  cargas  aplicadas  a  ellas  (puntuales, 
distribu idas,    triangu lares).  Co n  esto  se  trata  de  abarcar  los  escenario...