resistencia vigas

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LA FUERZA ARMADA

MARACAIBO EDO. ZULIA










Resistencia de los materiales












Maracaibo, 15 de noviembre de 2012
Introducción



Un problema fundamental de la resistencia de materiales es la determinación de las reaccionesentre los esfuerzos y las deformaciones producidas por las fuerzas que se aplican a un elemento o a una estructura. El estudio de la flexión es más complejo debido a que los efectos de las fuerzas aplicadas son variables de una a otra sección de la viga. Estos efectos son de dos tipos claramente diferenciados, la fuerza cortante y el momento flexionante, al que a menudo se le llama simplementemomento.







































1.- Fuerza cortante y momento flexionante en vigas:

Definición de Viga

En ingeniería y arquitectura se denomina viga a un elemento constructivo lineal que trabaja principalmente a flexión. En las vigas, la longitud predomina sobre las otras dos dimensiones y suele ser horizontal.
El esfuerzo de flexiónprovoca tensiones de tracción y compresión, produciéndose las máximas en el cordón inferior y en el cordón superior respectivamente, las cuales se calculan relacionando el momento flector y el segundo de inercia. En las zonas cercanas a los apoyos se producen esfuerzos cortantes o punzonamiento. También pueden producirse tensiones por torsión, sobre todo en las vigas que forman el perímetro exteriorde un forjado. Estructuralmente el comportamiento de una viga se estudia mediante un modelo de prisma mecánico.


Flexión teórica de una viga apoyada-articuladasometida a una carga puntual centrada F.

Tipos de Vigas

En este capítulo vamos a analizar los tipos sencillos de vigas que muestra la figura 54. La figura 54 (a) representa una viga con los extremos apoyados. Los puntos de apoyo Ay B están articulados y, por tanto, los extremos de la viga pueden girar libremente durante la flexión. Se supone también que uno de ellos está montado sobre rodillos y puede moverse libremente en dirección horizontal. La figura 54 (b) representa un voladizo o ménsula. El extremo A de esta viga está empotrado en la pared y no puede girar durante la flexión, mientras que el extremo B estácompletamente libre. La figura 54 (c ) representa una viga apoyada con voladizo. Esta viga tiene el apoyo A en forma de articulación fija y el C es articulación móvil.




Los tres casos representan vigas estáticamente determinadas, puesto que las reacciones en los apoyos correspondientes a cualquier caso de carga pueden determinarse por las ecuaciones de la estática. Sea por ejemplo, la viga apoyadasolicitada por una vertical P-fig. 54 (a)-. La reacción R2 en B debe ser vertical, puesto que este apoyo puede moverse libremente de modo horizontal. De la ecuación de la estática, ∑X=0, se deduce que la reacción R1 es también vertical. Los valores de R1 y R2 se determinan por las ecuaciones de momentos. Igualando a cero la suma de los momentos de todas las fuerzas respecto al punto B, se obtiene:de donde:




De modo análogo, tomando momentos respecto al punto A se obtiene:



Carga

Debe entenderse como una carga estructural aquella que debe ser incluida en el cálculo de los elementos mecánicos (fuerzas, momentos, deformaciones, desplazamientos) de la estructura como sistema y/o de los elementos que la componen. Las cargas estructurales son generalmente clasificadas como:cargas muertas que actúan de forma continua y sin cambios significativos, pertenecen a este grupo el peso propio de la estructura, empujes de líquidos (como en un dique) o sólidos (como el suelo en un muro de contención), tensores (como en puentes), presfuerzo, asientos permanentes; cargas vivas que son aquellas que varían su intensidad con el tiempo por uso o exposición de la estructura, tales...