el arcoiris

4.2 Diagrama de fuerza cortante y momento flector.

Es una gráfica que muestra la magnitud de la fuerza cortante del momento flexionante a lo largo de la viga, hay varios métodos mediante los cuales se pueden trazar estas gráficas. Primeramente se tratara el enfoque básico de la estática que ya hemos visto el semestre pasado. Este procedimiento consiste en cortar la viga en varias secciones,calcular V y M en cada uno de esos lugares, y trazar una gráfica de estos valores contra la longitud de la viga.
Este método es más laborioso que el procedimiento simplificado que se presentara posteriormente. Sin embargo, es muy importante conocer este procedimiento ya que es la base para encontrar las relaciones entre la carga, la fuerza cortante, y el momento flexionante.
4.2.1 convención designos
Para analizar vigas sometidas a cargas se ha adoptado una convención de signos para que los cortantes y momentos estudiados tengan significado. En el paquete didáctico se dan los ejemplos y circunstancias en los que un momento se considera positivo o negativo.
Se empieza a observar dos vigas sin carga alguna; posterior mente a cada una se le aplica acciones externas diferentes, una fuerzavertical a la primera viga y a la segunda momentos. Con esto se observa una deformación “cóncava” de las vigas como se muestra en las figuras siguientes.





Siguiendo, se cambia el sentido de las acciones externas y la deformación de las vigas se es ahora “convexa”. Cada deformación va acompañada de su texto indicando si el momento es positivo o es negativo.



Al pasar a la siguienteescena se presenta la convención de signos usada para fuerza cortante. Aquí s presenta la animación de una viga libre de cargas y se le hace un corte por la mitad. Se le aplica cargas a la viga, de ambos lados del corte, y la viga se corta. Dependiendo del sentido de las cargas aplicadas, la viga se corta de dos diferentes maneras. Al usuario se le indica que cargas logran el corte positivo y deigual forma cuales es el corte negativo como se muestra en las siguientes figuras.






4.3 Relación entre carga, fuerza cortante y momento flector.
4.4 Esfuerzo en vigas.
Cuando se aplica una carga transversal, que genera fuerzas internas axiales, se produce un esfuerzo normal en el elemento debido a flexión. También se produce un correspondiente esfuerzo cortante, debido a la fuerzacortante.
El esfuerzo normal en la sección transversal de la viga, sometida a flexión, comprime un una zona y tensiona en otra como muestra la distribución:













Involucra el momento en el punto analizado, el momento de inercia de área y la distancia desde el centroide de la sección transversal al punto analizado.
Fórmula para calcular el esfuerzo en la fibra extremas de laviga.


4.5 Esfuerzo cortante transversal.
La consideración del esfuerzo cortante vertical, como tal, se hace muy pocas veces en el análisis y diseño de vigas. Sin embargo, los esfuerzos cortantes verticales se relacionan con los esfuerzos cortantes horizontales en las vigas, y esto es de gran importancia en algunos aspectos del diseño de vigas. Los esfuerzos cortantes horizontales debenconsiderarse en las dos aplicaciones importantes que se describen a continuación.
a) El material usado para la viga tiene una baja resistencia al esfuerzo cortante en una dirección. Esto ocurre en las vigas de madera.
b) Las partes de la viga fabricadas deben estar unidas en una forma segura. Una viga de acero puede reforzarse uniéndole cubre lascas, y una viga de madera puede reforzarse uniéndolevarias piezas más pequeñas.
Formula de esfuerzo cortante horizontal:

V: fuerza cortante vertical en la sección
Q: momento estático del área que queda arriba del corte
I: momento de inercia de toda el área de la sección transversal con respecto al eje neutro
b: ancho de la sección del corte
4.6 Concentración de esfuerzos.
Las concentración de esfuerzos en un material frágil, tal como...