Estudiante









FUERZA CORTANTE Y MOMENTO FLECTOR
















INTRODUCCION

Las vigas son elementos cuya disposición en las estructuras es principalmente horizontal, aunque también pueden ser inclinadas, pero que en todo caso tienen la importante función de servir de apoyo de otros miembros estructurales que le transmiten las cargas verticalesgeneradas por la gravedad, las cuales actúan lateralmente a lo largo de su eje. Gracias a estos elementos se pueden construir todo tipo de maquinaria y estructuras, tales como chasis de vehículos, soporte de maquinarias, vigas, de puentes y edificaciones, etc. Esta condición hace que las vigas estén sometidas a esfuerzos diferentes a la tensión simple, representados por los esfuerzos de flexión. En estecaso las fuerzas externas pueden variar de una sección a otra a lo largo de la viga, además la disposición de ellas, las condiciones de soporte y la geometría, genera en el interior de la misma la aparición de cuatro fuerzas llamadas resistentes. Si consideramos un sistema espacial tenemos:

Fuerza cortante: se produce con dirección perpendicular al eje de la viga y su efecto es similar algenerado por una tijera al cortar un papel, es decir una fuerza cortante paralela a la cara de la sección de la viga.

Fuerza axial: se produce cuando la disposición de las fuerzas externas no es totalmente perpendicular al eje de la viga. Existiendo componentes de ellas a lo largo del eje. Cuando aparece esta fuerza junto con la flexión, se genera un esfuerzo combinado de flexión con esfuerzo axial.Este estudio está fuera del alcance del presente trabajo.

Momento flector: es una fuerza del tipo “par”, que contribuye a equilibrar la rotación del solido en un eje perpendicular a su eje y fuera de su plano, y que produce sobre la viga un efecto de curvatura a largo de su eje.

Momento torsor: es una fuerza del tipo “par”, que contribuye a equilibrar la rotación del solido según un ejeparalelo al eje longitudinal de la viga, y que produce sobre la misma un efecto de giro alrededor de su propio eje.





Fuerza Cortante (V):
Debe existir fuerzas internas en el plano de la sección y que su resultante debe ser igual a P. estas fuerzas internas elementales se llaman fuerzas cortantes y la magnitud P de su resultante es el cortante en la sección. Dividiendo la fuerza cortante Ppor el área A de la sección obtenemos en el esfuerzo cortante promedio en la sección. Los esfuerzos cortantes se presentan normalmente en pernos, pasadores y remaches utilizados para conectar varios miembros estructurales y componentes de máquinas.

•Es la suma algebraica de todas las fuerzas externas perpendiculares al eje de la viga (o elemento estructural) que actúan a un lado de la secciónconsiderada.
•La fuerza cortante es positiva cuando la parte situada a la izquierda de la sección tiende a subir con respecto a la parte derecha.


•Momento Flector (M):
Se denomina momento flector un momento de fuerza resultante de una distribución de tensiones sobre una sección transversal de un prisma mecánico flexionado o una placa que es perpendicular al eje longitudinal a lo largo del quese produce la flexión.
•Es la suma algebraica de los momentos producidos por todas las fuerzas externas a un mismo lado de la sección respecto a un punto de dicha sección.
•El momento flector es positivo cuando considerada la sección a la izquierda tiene una rotación en sentido horario.


Flexión por sobrecarga uniformemente distribuida:


Flexión de una viga simplemente apoyada:Todo análisis estructural se realiza para:
a) Determinar la capacidad de soportar las cargas para las cuales fue diseñada la estructura,
b) Determinar las dimensiones más adecuadas para resistir, (comparar los esfuerzos que soporta el material contra los esfuerzos actuantes o los previstos.).
Los Esfuerzos en una sección dada pueden ser determinados sí se hace una sección imaginaria en un punto...