Fundamentos básicos de Vigas
Son elementos prismáticos rectos y largos diseñados para soportar cargas aplicadas en varios puntos a lo largo del elemento.
Para diseñar una viga se debe tener en cuenta dos procedimientos importantes:
1-. Determinar las fuerzas cortantes y los momentos flectores producidos por las cargas.
2-. Seleccionar la sección transversal que resista de la mejor manera las fuerzas cortantes y los momentos flectores que se determinaron en la parte anterior.
Cargas presentes en una viga
Cargas puntuales:
Son aquellas que se encuentran ubicadas en un punto específico a lo largo de la longitud de la viga.
Cargas distribuidas:
Son aquellas que están ubicadas a lo largo de un tramo de la viga ó a lo largo de toda su longitud.
Existen 2 tipos
La carga uniformemente distribuida y la no uniformemente distribuida. Para simplificar el trabajo en los cálculos de las vigas estas cargas distribuidas se remplazan por cargas puntuales que se determinan mediante el calculo de las áreas que componen estas cargas.
Clasificación de las vigas según sus apoyos:
Vigas estáticamente determinadas:
Viga simplemente apoyada
Viga con Voladizo
Viga en Voladizo
Vigas Estáticamente Indeterminadas
Son aquellas las cuales tienes más de 3 incógnitas y no solo se pueden resolver por ley de equilibrio sino que se utiliza un método adicional.
1. Viga continua: se caracteriza por poseer a lo largo de su longitud 3 o mas apoyos que generan mas de
3 incógnitas por lo tanto no se pueden calcular mediante condiciones de equilibrio.
2. Viga fija en un extremo y con un apoyo en el otro¨
3. Viga doblemente empotrada
Caso especial Viga con pasador
Un caso particular de una viga estáticamente determinada es aquella que contiene un dispositivo que se llama pasador el cual restringe dos grados de libertad (izquierda, derecha, arriba y abajo), pero permite la rotación.
Fuerza Cortante y Momento Flector
Estas son dos propiedades internas que posee toda viga que esta cargada de una manera simple o con un gran numero de cargas ellas siempre aparecen cuando se realiza un corte sobre la viga y nos ayuda a definir de que manera la viga soporta las cargas aplicadas, donde están los máximos y los mínimos y así poder deducir donde estará un punto a lo largo de la longitud de la viga donde esta podría fracturar.
Para calcular la fuerza cortante y el momento flector se debe realizar un procedimiento de cortes sucesivos ay además se debe presentar las siguientes condiciones:
1. Dirección y sentido: si se realiza un corte en una viga se va a considerar la fuerza cortante y el momento flector positivo si se dibuja de la siguiente manera
2. Conversión de signos: la fuerza constante es positiva cuando las fuerzas externas (cargas y reacciones) que actúan sobre la viga tiende a cortar la viga a lo largo de una línea vertical de la siguiente manera.
Son elementos prismáticos rectos y largos diseñados para soportar cargas aplicadas en varios puntos a lo largo del elemento.
Para diseñar una viga se debe tener en cuenta dos procedimientos importantes:
1-. Determinar las fuerzas cortantes y los momentos flectores producidos por las cargas.
2-. Seleccionar la sección transversal que resista de la mejor manera las fuerzas cortantes y los momentos flectores que se determinaron en la parte anterior.
Cargas presentes en una viga
Cargas puntuales:
Son aquellas que se encuentran ubicadas en un punto específico a lo largo de la longitud de la viga.
Cargas distribuidas:
Son aquellas que están ubicadas a lo largo de un tramo de la viga ó a lo largo de toda su longitud.
Existen 2 tipos
La carga uniformemente distribuida y la no uniformemente distribuida. Para simplificar el trabajo en los cálculos de las vigas estas cargas distribuidas se remplazan por cargas puntuales que se determinan mediante el calculo de las áreas que componen estas cargas.
Clasificación de las vigas según sus apoyos:
Vigas estáticamente determinadas:
Viga simplemente apoyada
Viga con Voladizo
Viga en Voladizo
Vigas Estáticamente Indeterminadas
Son aquellas las cuales tienes más de 3 incógnitas y no solo se pueden resolver por ley de equilibrio sino que se utiliza un método adicional.
1. Viga continua: se caracteriza por poseer a lo largo de su longitud 3 o mas apoyos que generan mas de
3 incógnitas por lo tanto no se pueden calcular mediante condiciones de equilibrio.
2. Viga fija en un extremo y con un apoyo en el otro¨
3. Viga doblemente empotrada
Caso especial Viga con pasador
Un caso particular de una viga estáticamente determinada es aquella que contiene un dispositivo que se llama pasador el cual restringe dos grados de libertad (izquierda, derecha, arriba y abajo), pero permite la rotación.
Fuerza Cortante y Momento Flector
Estas son dos propiedades internas que posee toda viga que esta cargada de una manera simple o con un gran numero de cargas ellas siempre aparecen cuando se realiza un corte sobre la viga y nos ayuda a definir de que manera la viga soporta las cargas aplicadas, donde están los máximos y los mínimos y así poder deducir donde estará un punto a lo largo de la longitud de la viga donde esta podría fracturar.
Para calcular la fuerza cortante y el momento flector se debe realizar un procedimiento de cortes sucesivos ay además se debe presentar las siguientes condiciones:
1. Dirección y sentido: si se realiza un corte en una viga se va a considerar la fuerza cortante y el momento flector positivo si se dibuja de la siguiente manera
2. Conversión de signos: la fuerza constante es positiva cuando las fuerzas externas (cargas y reacciones) que actúan sobre la viga tiende a cortar la viga a lo largo de una línea vertical de la siguiente manera.