Diagramas de fuerza cortante.
Conviene gráficar los valores de la fuerza cortante contra suposición en la viga. Tal gráfica se llama diagrama de fuerza cortante y lo que sigue es un análisis del método para crearlo.
Indicaciones para el trazo de diagramas de fuerzas cortantes de vigas sometidas a cargas concentradas.
---Regla General: La magnitud de la fuerza cortante en cualquier parte de la viga es igual a la suma algebraica de todas la fuerzas externas que actúan ala izquierda de la sección de Interés.
1. Trace los ejes vertical y Horizontal del diagrama en relación con el diagrama de carga de la viga
2. Rotule el eje vertical como Fuerza Cortante, V, y dele las unidades de Fuerza.
Hacer el diagrama de Fuerza Cortante y de Momento Flector de la viga
2. Prolongue las líneas de aplicación de cargas o reacciones en la viga hasta el diagrama de fuerza cortante. Rotule los puntos de interés, a partir del extremo izquierdo de la viga.
3. Construya la grafica de fuerza cortante inicie desde el extremo izquierdo de la viga y siga las siguientes reglas:
A). Los diagramas de fuerza cortante empiezan y terminan en Cero en los extremos de la viga.
B).Una carga concentrada o Reacción dirigida hacia arriba provoca un incremento repentino igual al valor de la fuerza cortante.
C).En cualquier segmento de una viga donde no hay cargas aplicadas el valor de la fuerza cortante se mantiene constante, lo que da por resultado una línea horizontal recta en el diagrama.
D).Una carga concentrada en una viga provoca un cambio repentino de la fuerza cortante que actúa en la misma en una cantidad igual a la magnitud de la carga y en la dirección de esta.
E).Muestre el valor de la fuerza cortante correspondiente a puntos estratégicos en el diagrama.
Diagramas de Momentos Flexionantes.
Los momentos flexionantes, además de las fuerzas cortantes, se desarrollan en vigas por la aplicación de cargas perpendiculares a la viga. Estos momentos flexionantes son los que hacen que la viga a suma su figura característica curvadao “flexionada”.
La determinación de la magnitud de los momentos flexionantes en una viga es otra aplicación del principio de equilibrio estático.
Para determinar un momento V interno que mantiene en equilibrio un segmento de la viga, se puede usar la parte izquierda o derecha del cuerpo libre de la viga. La magnitud del momento flector se encuentra sumando los momentos causados por todas las fuerzas multiplicadas por sus respectivos brazos. Las fuerzas internas Vx y Px así como los momentos aplicados deben incluirse en la suma. Para excluir los momentos causados por éstas últimas fuerzas conviene seleccionar el punto de intersección de esas dos fuerzas internas como el punto respecto al cual se suman los momentos. Este punto se encuentra sobre el eje centroidal de la sección transversal de la viga. El momento flector interno puede ser interpretado físicamente como compresión sobre las fibras superiores de la viga y tracción sobre las inferiores (esta es la definición de un momento positivo).
---Reglas para dibujar diagramas de Momentos Flexionantes
1. En los extremos de un a viga simplemente apoyada , el momento flexionante es cero.
2. El cambio del momento flexionante entre dos puntos de una viga es igual al área bajo la curva de fuerza cortante entre dichos puntos.
3. El máximo momento flexionante ocurre en un punto donde la curva de la fuerza cortante corta su eje cero.
4. En una sección de la viga donde actúan cargas distribuidas, el diagrama de momentos flexionantes será curvo.
5. En una sección de la viga donde no hay cargas aplicadas, el diagrama del momento flexionante será una línea recta.
6. La pendiente de la curva del momento flexionante en un punto cualquiera es igual a la magnitud de la fuerza cortante en dicho punto.
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