lineas de influencia

4. LÍNEAS DE INFLUENCIA


4.1 INTRODUCCIÓN

Las líneas de influencia tienen una aplicación importante en el diseño de las estructuras que resisten grandes cargas vivas. En este capítulo se estudiara como dibujar la línea de influencia para una estructura estáticamente determinada. La teoría se aplica a estructuras que están sometidas a una gran carga distribuida o a una serie defuerzas encontradas; así mismo, se presentan aplicaciones para vigas de piso y vigas de puente. Al final del capítulo se analizan la determinación de la fuerza cortante viva y el momento máximos absolutos en un elemento.
En los capítulos anteriores se han analizado estructuras sujetas a la acción de grupos de cargas fijas en posición. Sin embargo, en la práctica, el ingeniero rara vez trabaja conestructuras sujetas únicamente a la acción de cargas fijas. Casi todas las estructuras están sometidas a cargas que se mueven de uno a otro lado de sus claros. Tal vez los puentes, con su tránsito de vehículos constituyen el mejor ejemplo de estos; cada elemento de una estructura debe diseñarse para soportar las condiciones de carga más severas que probablemente se apliquen o generen en dichoelemento. Sin embargo los puntos críticos para la localización de dichas cargas vivas no serán las mismas para todos los elementos de una estructura. En ocasiones, es posible determinar por inspección donde se situarían las cargas que harían surgir las fuerzas críticas, pero en muchas otras se necesita recurrir a ciertos criterios trazar determinados diagramas para ubicar dichas cargas. Las más útil deestas técnicas es la de la línea de influencia.

4.2 DEFINICIÓN Y PROPIEDADES DE LÍNEA DE INFLUENCIA.

En los capítulos anteriores se han desarrollado técnicas para el análisis de fuerzas en los elementos estructurales debidas a cargas muertas o fijas. Se han demostrado que los diagramas de fuerzas cortantes y de momento representan los métodos más descriptivos para mostrar la variación deestas cargas en un elemento. Sin embargo, si una estructura está sometida a una carga móvil o viva, la variación de la fuerza cortante y del momento de flexión en el momento se describe mejor usando la línea de influencia.

LÍNEAS DE INFLUENCIA
Considerando la forma en que actúan las cargas en una estructura vemos que se pueden clasificar en cargas permanentes (muertas), cargas no permanentes ovivas y/o cargas de construcción. La carga permanente, como su nombre lo dice, siempre estará presente en la vida útil de la estructura y producirá sobre esta efectos constantes; la carga viva o no permanente fluctúa tanto en posición sobre la estructura como en su duración produciendo efectos variables en ella. Podríamos concluir, de una manera apresurada, que colocando la carga viva sobre toda laestructura produciríamos los efectos máximos en ella, esta afirmación no es cierta y requiere de un estudio más complejo.
Un ejemplo simple de este efecto es el de una viga simplemente apoyada con voladizo a un lado. Si la carga viva actúa sobre toda la viga, producirá un momento positivo en la luz menor que si actúa solo en el tramo apoyado; en este ejemplo sencillo nos percatamos de laimportancia de saber colocar la carga para que produzca los efectos máximos y así cuando diseñemos no corramos el peligro de que nuestra estructura falle.

En este capítulo estudiaremos el método de las líneas de influencia para colocar la carga viva o variable de tal manera que produzca efectos máximos de corte, flexión, reacciones y deflexiones tanto para cargas puntuales como para cargasdistribuidas.
La línea de influencia es un gráfico que define la variación de un esfuerzo (corte, momento flector o torsor), reacción o deflexión en un punto fijo de la estructura a medida que se mueve una carga unitaria sobre ella.
La línea de influencia es diferente al diagrama de momento o cortante o a la elástica de la viga, estos representan la variación de la función a lo largo de la viga para una...