martes, 24 de noviembre de 2015
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VIGAS
VIGAS
Son elementos prismáticos rectos y largos diseñados para soportar cargas aplicadas en varios puntos a lo largo del elemento.
En la mayoría de los casos, las cargas son perpendiculares al eje de la viga y únicamente ocasionarán corte y flexión sobre ésta. Cuando las cargas no formen ángulo recto con la viga, también producirán fuerzas axiales en ella.
El diseño de una viga para que soporte de la manera mas efectiva las cargas aplicadas es un procedimiento que involucra dos partes:
- Determinar las fuerzas cortantes y los momentos flectores producidos por las cargas.
- Seleccionar la sección transversal que resiste de la mejor forma posible a las fuerzas cortantes y a los momentos flectores que se determinaron en la primera parte.
Una viga puede estar sujeta a cargas concentradas P1, P2 ......... expresadas en Newton, libras o sus múltiplos, a una carga distribuida w, expresada en N/m, libras/pie o a una combinación de ambas cargas.
Cuando la carga carga por unidad de longitud tiene un valor constante sobre una parte de la viga (como entre A y B en la figura de la derecha), se dice que la carga está uniformemente distribuida a lo largo de esa parte de la viga. La determinación de las reacciones en los apoyos se simplifica considerablemente si se remplazan las cargas distribuidas por cargas concentradas equivalentes.
Las vigas se clasifican de acuerdo con la forma en que están apoyadas
En la figura anterior se muestran varios tipos de vigas que se usan con frecuencia. La distancia L existente entre los apoyos recibe el nombre de tramo. Se debe señalar que las reacciones se determinarán siempre y cuando los apoyos involucren únicamente tres incógnitas; de estar involucradas mas de tres incógnitas, las reacciones serán estáticamente indeterminadas y los métodos de la estática no serán suficientes para determinarlas, bajo estas circunstancias, se deben tomar en consideración las propiedades de la viga relacionadas con su resistencia a la flexión.
Algunas veces dos o mas vigas están conectadas por medio de articulaciones para formar una sola estructura continua. En las dos figuras anteriores se muestran dos ejemplos de vigas articuladas en un punto H. Se debe señalar que las reacciones en los apoyos involucran cuatro incógnitas, las cuales no pueden determinarse a partir del diagrama de cuerpo libre del sistema constituido por dos vigas. Sin embargo, éstas pueden ser determinadas considerando por separado el diagrama de cuerpo libre para cada una de las vigas; aquí están involucradas seis incógnitas (incluyendo dos componentes de fuerza en la articulación) y están disponibles seis ecuaciones de equilibrio.
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