ingeniero


3.3.3.1 Líneas De Influencia
En la práctica, el ingeniero proyectista trabaja con estructuras sujetas a cargas en movimientos; casi todas las estructuras están sometidas a cargas que se mueven de un lado al otro de sus claros, o cargas cuya posición puede ser variable. Como ejemplos del primer caso podemos citar los puentes para carreteras y ferrocarriles, y los marcos de las plantasindustriales que soportan grúas viajeras o bandas transportadoras. Al segundo caso pertenecen los edificios que soportan muebles o cargas humanas; la disposición de esas cargas y la posición de la gente no pueden ser conocidas con exactitud, sus posibles posiciones son variables, por lo que hay que “desplazar” las cargas para definir los efectos más desfavorables sobre la estructura.

En estasestructuras las fuerzas internas varían no sólo con la magnitud de las cargas, sino también con sus posiciones. Así, en el diseño de un miembro determinado, como el de un miembro de la armadura de un puente, se incluye la determinación de la posición de la carga, o del conjunto de cargas en movimiento que produzca la fuerza máxima en el miembro. Por lo tanto, el ingeniero tiene la tarea de localizar lascargas de manera que produzcan los efectos máximos en los distintos puntos de la estructura.

Una manera de atacar este problema sería analizar la estructura para varias posiciones de las cargas en movimiento y elegir las que produzcan el efecto máximo; es claro que éste es un procedimiento relativamente rudimentario y por lo general ineficaz, excepto para las estructuras y cargas mássencillas.

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 o trazar determinados diagramas para ubicar dichas cargas. La más útil de estas técnicas es la de las “Líneas de Influencia”.

El concepto de línea de influencia muestra gráficamente la forma en que elmovimiento de una carga unitaria a lo largo de una estructura, influye en cierto efecto mecánico respecto a un punto. Entre los efectos que pueden considerarse están las fuerzas cortantes, momentos flexionantes, fuerzas axiales, deflexiones, etc.

La línea de influencia puede definirse como una gráfica cuyas ordenadas representan la magnitud y el sentido de cierto efecto en un punto de una estructura,a medida que una carta unitaria móvil se desplaza a lo largo de la misma. Cada ordenada del diagrama define el valor de la función, respecto a un punto, cuando una carga unitaria móvil se encuentra colocada en el sitio correspondiente a dicha ordenada. Es importante tomar en cuenta que una Línea de influencia se refiere siempre a los efectos en un punto fijo.

Para fijar ideas respecto a ladefinición de líneas de influencia considérese el siguiente ejemplo:
En la figura se tiene la línea de influencia para cortante en el punto “S” de la viga simplemente apoyada. La función o efecto mecánico que representa el diagrama es, como ya se dijo, fuerza cortante, y está referida al punto “S”; así, cada ordenada representa el valor de la fuerza cortante en el punto “S” cuando hay una cargaunitaria colocada en esa ordenada. Entonces si colocamos una carga unitaria en el punto “f” produce, en el punto “S”, una fuerza cortante de 0.4 unidades de fuerza, siendo 0.4 la ordenada correspondiente al punto “f”.


Línea de influencia para Vs (cortante en “S”).

Ahora si consideramos el diagrama de fuerza cortante para la viga de la figura, con una carga unitaria aplicada en el punto “f”obtenemos la siguiente figura:


Diagrama de fuerza cortante para la viga, con una carga aplicada en el punto “F”.

Vemos que ciertamente al aplicar una carga unitaria en el punto “f”, hay una fuerza cortante de 0.4 unidades en el punto “S”, tal como la habíamos determinado. De aquí se puede comprender la definición de línea de influencia y la diferencia que existe entre una línea de...