Diagramas de fuerza cortante y momento flector
Introducción
¡Hola admirable estudiante!
Me da mucho gusto saludarte en esta ocasión, que sin demeritar las anteriores, ya has avanzado mucho en este proceso formativo y eso es razón suficiente para pedirte que continúes con ese mismo ímpetu por aprender más. Te reitero mis felicitaciones y te doy la bienvenida a la clase 10 del curso de mecánica de sólidos, en esta sesión utilizaremos varios de los conceptos vistos en clases anteriores como lo son cálculo de reacciones y cargas distribuidas para analizar los esfuerzos internos en vigas nombrados fuerza cortante y momento flexionante o momento flector.
Los conceptos vistos en esta sesión son importantes en el diseño de estructuras ya que nos ayuda a obtener datos suficientes para elegir el boceto y material de una viga de acuerdo a la aplicación que se le dará en la construcción.
Espero que el contenido de esta sesión sea de tu agrado y la disfrutes.
Comencemos.
Desarrollo del tema
Efectos internos en la Vigas
En las vigas los efectos principales son dos: la fuerza cortante y el momento flexionante. Estos dos efectos producen dos tipos distintos de esfuerzos en las secciones transversales de las vigas. El primer esfuerzo es normal y es directamente proporcional al momento flexionante. El segundo es segundo es un esfuerzo cortante y depende directamente de la fuerza cortante.
Vigas estáticamente determinadas
En la siguiente figura se muestran varias vigas con distintos tipos de sujeción. Todas estas vigas son estáticamente determinadas ya que sus reacciones se pueden determinar directamente mediante las ecuaciones de equilibrio estático.
Vigas estáticamente indeterminadas
En la figura siguiente se muestran vigas con otras condiciones de sujeción, todas ellas tienen como mínimo una reacción más de las estrictamente necesarias para su sustentación y por lo tanto son estáticamente indeterminadas. La existencia de un exceso de reacciones hace que las ecuaciones de equilibrio no sean suficiente para determinarlas.
Diagramas de fuerza cortante y momento flector
Son simplemente la representación gráfica de las distribuciones correspondientes, dibujadas en los sistemas de los ejes coordenados V-x y M-x y suelen colocarse debajo del diagrama de cargas. Los máximos y mínimos del diagrama de momentos corresponden siempre a secciones de fuerza constante nula y pueden obtenerse a partir de igualar a cero la derivada de la solución analítica la cual siempre la distribución de la fuerza cortante.
A continuación se muestra un ejemplo donde se describe el procedimiento paso a paso para obtener los diagramas de fuerza cortante y momento flector.
Saber que conocer los procedimientos conlleva a realizar aplicaciones en la ingeniería química de forma segura y a valorar sus conocimientos adquiridos en el curso con la finalidad de crear una actitud de responsabilidad en la vida profesional.
Conclusión
En conclusión, recuerda que los conceptos y procedimientos vistos en esta clase serán de mucha ayuda en el diseño de estructuras durante tu ejercicio profesional.
Los procedimientos vistos en esta sección se utilizarán más adelante para calcular las dimensiones de una viga o columna, por lo cual te invito a dar un repaso de los mismos para consolidarlos completamente.
Recuerda que puedes apoyarte en cualquier momento del material reportado en las fuentes de información.
Hemos llegado al final de la clase ¡Te felicito por tu gran logro¡ Ya casi estás por terminar el curso. no olvides realizar la tarea y enviarla como corresponde. Hasta la próxima sesión.
Fuentes de información
- Singer, F. L. (1990). Resistencia de Materiales. (6a ed.). Harla.
- https://www.youtube.com/watch?v=nnw6jOfgtMA
- https://www.youtube.com/watch?v=1-_gkdOBwtA
- https://www.youtube.com/watch?v=GcOkbndVcs8