Unidad Ii Mecanica De Materiales

M en ES J. Isaías Urbiola Valencia

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UNIDAD TEMÁTICA II
ESFUERZOS POR FLEXIÓN Y
DEFORMACIÓN EN VIGAS

UNIDAD TEMÁTICA II - ESFUERZOS POR FLEXIÓN Y DEFORMACIÓN EN VIGAS –
•Tipos de vigas, cargas y reacciones
•Diagrama de fuerzas cortantes y momentos flexionantes
•Esfuerzos flexionantes y cortantes
•Selección de perfil económico
•Deflexión en vigas

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TIPOS DE VIGAS
CARGAS Y REACCIONES

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Una viga es un miembro estructural donde las cargas aplicadas son principalmente
perpendiculares aleje, por lo que el diseño predominante es a flexión y corte (véase
Figura 1); si las cargas no son perpendiculares se produce algo de fuerza axial, pero
esta no es determinante en el diseño

Figura 1.Flexión (a) y corte en vigas (b) y (c) (Nota: Según IngenieríaSimplificada.

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TIPOS DE APOYOS
Los apoyos de vigas, son los elementos que le proporcionan la estabilidad a la viga y
por lo general, se encuentran en los extremos o cerca de ellos. Las fuerzas en los
apoyos que se generan son productos de las cargas aplicadas y se llaman reacciones
yequilibran las cargas aplicadas. Analíticamente estas reacciones representan las
incógnitas de un problema matemático. Las reacciones se pueden dividir en tres
grupos que corresponden al tipo de apoyo que se está empleando

REACCIONES EN LOS APOYOS POR UNA FUERZA DE DIRECCIÓN CONOCIDA
Los apoyos y conexiones que causan reacciones de este tipo son:
Rodillos balancines, superficies lisas, bielasy cables cortos
. Estos apoyos solo impiden el movimiento en una dirección. Las reacciones de este
grupo solo proporcionan una incógnita, que consiste en la magnitud de la reacción y se
pueden dirigir enuno u otro sentido a lo largo de la dirección conocida.
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TIPOS DE VIGAS
Las vigas empleadas en unaestructura pueden clasificarse según su número de
reacciones en dos grupos: isostática e hiperestáticas, dentro de cada grupo hay
una variedad de formas que varían según el tipo y posición de los apoyos. De
manera general, encontramos dos tipos de vigas isostáticas, mientras que las
hiperestáticas pueden ser de 5 (véase Figura 4). La figura muestra en forma
esquemática los diferentes tipos ytambién la forma que cada viga tiende a
adoptar a medida que se deforma bajo la carga (Parker y Ambrose, 1995)

Figura 4

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DIAGRAMAS DE FUERZAS
CORTANTES
Y
MOMENTOS FLEXIONANTES

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Las vigas como se ha dicho son elementos estructurales que soportan cargas aplicadasen varios puntos a lo largo del elemento. Las vigas son generalmente elementos prismáticos
largos y rectos , como se observa en la fotografía:

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Las vigas de acero y aluminio son las más comúnes actualmente en la ingeniería
estructural y en la mecánica. Las vigas de madera se emplean sobre todo en la
construcción residencial .
En la mayoría de loscasos las cargas son perpendiculares al eje de la viga y estas cargas
de tipo transversal solamente causan flexión y corte en la viga. Cuando las cargas no se
encuentran en ángulo recto con la viga, también producen cargas axiales en ella.

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La carga transversal de una viga puede consistir en cargas concentradas P1, P2, …. Expresadas
en Newtons,libras, o sus múltiplos: kilonewtons y kips (fig. 5.2 a), en una carga distribuída
w, expresada en N/m, kN/m, lb/ft o kips/ft (fig. 5.2 b), o una combinación de ambas.
Cuando la carga w por unidad de longitud tiene un valor constante a lo largo de la parte
de la viga (como entre A y B en la fig. 5.2 b) , se dice que la carga está uniformemente
repartida en dicha parte de la viga.

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